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Avión automático Hewitt-Sperry

El avión automático Hewitt-Sperry fue un proyecto llevado a cabo durante la Primera Guerra Mundial para desarrollar una bomba volante o un avión sin piloto capaz de llevar explosivos a su objetivo. Algunos lo consideran un precursor del misil de crucero .

Desarrollo conceptual

Antes de la Primera Guerra Mundial , la posibilidad de utilizar la radio para controlar aviones intrigó a muchos inventores. Uno de ellos, Elmer Sperry , logró despertar el interés de la Marina de los Estados Unidos . Sperry había estado perfeccionando giroscopios para uso naval desde 1896 y fundó la Sperry Gyroscope Company en 1910. En 1911, los aviones solo habían estado volando durante ocho años, y sin embargo, Sperry se sintió intrigado con el concepto de aplicar el control por radio a ellos. Se dio cuenta de que para que el control por radio fuera efectivo, la estabilización automática sería esencial, por lo que decidió adaptar sus giroestabilizadores navales (que había desarrollado para destructores ).

En 1913, la Armada proporcionó un hidroavión para probar y evaluar el piloto automático basado en giroscopio . El hijo de Sperry, Lawrence, sirvió como ingeniero durante la fase de prueba. En 1914, Lawrence Sperry estaba en Europa y observó las técnicas en desarrollo de la guerra aérea, incluido el uso de aeronaves. En 1915, el New-York Tribune dio a conocer la noticia del proyecto. [1] En 1916, los dos Sperry se unieron a Peter Hewitt , uno de los primeros inventores de dispositivos relacionados con la radio, para desarrollar un avión sin piloto cargado de explosivos.

Elmer Sperry y Hewitt trabajaron juntos en la Junta Consultiva Naval , donde ambos eran miembros del Comité de Aeronáutica y Motores Aeronáuticos. Gracias a estas conexiones, pudieron conseguir que un representante de la Oficina de Artillería de la Armada , el teniente TS Wilkinson, examinara el equipo de control que habían ensamblado. El sistema consistía en un estabilizador giroscópico, un giroscopio direccional, un barómetro aneroide para regular la altura, servomotores para controlar los timones y alerones y un dispositivo para el engranaje de distancia. Todos ellos podían instalarse en un avión que pudiera catapultarse o volar desde el agua y ascender a una altitud predeterminada, volar un curso preestablecido y, después de recorrer una distancia preestablecida, arrojar sus bombas o sumergirse en el suelo. Wilkinson informó que el arma no poseía un grado de precisión suficiente para alcanzar un barco, pero, debido a su alcance de 50 a 100 millas (80 a 161 kilómetros), podría ser de interés para el Ejército.

Construcción

Sin embargo, después de la declaración de guerra de Estados Unidos a Alemania , Sperry comenzó a instar a la Armada a revisar la idea. La Junta Consultiva Naval lo apoyó y solicitó formalmente al Secretario de Marina que asignara $ 50,000 para el trabajo. El gobierno incluyó así el desarrollo de la bomba voladora o torpedo aéreo en sus preparativos de guerra. El Senado llegó al extremo de establecer dos clases para el tipo de arma, una para control inalámbrico, la otra para operación completamente automática. La aprobación final llegó el 17 de mayo de 1917, y la Armada acordó proporcionar cinco (más tarde ampliados a siete) hidroaviones Curtiss N-9 y comprar seis juegos de equipo de control automático Sperry. El Secretario de Marina Josephus Daniels acordó gastar $ 200,000 en el proyecto, con el dinero que sería administrado por la Oficina de Artillería , la Oficina de Construcción y Reparación y la Oficina de Ingeniería. La operación se estableció en Copiague , Long Island .

El equipo de piloto automático ya estaba diseñado, pero el sistema de control por radio no estaba completamente desarrollado, por lo que mientras se construían los hangares en Copiague, Sperry centró su atención en este aspecto, adquiriendo los derechos de una serie de inventos patentados relacionados con la radio. Sin embargo, finalmente, los sistemas de control por radio no se utilizaron en el avión automático Hewitt-Sperry. Más tarde, en 1922, el sistema se instaló en varios aviones diseñados por Verville junto con el equipo de la división de ingeniería de los Servicios Aéreos del Ejército. Estos aviones alcanzaron con éxito sus objetivos desde distancias de 30, 60 y 90 millas (140 km).

Prueba de vuelo

Los primeros vuelos de prueba de un avión equipado con piloto automático se realizaron en septiembre de 1917 y se llevaron a cabo con un piloto humano a bordo para realizar el despegue. En noviembre, el sistema logró volar con éxito el avión hasta su objetivo previsto a una distancia de 30 millas (48 km), donde el mecanismo de medición de distancia dejaría caer una bolsa de arena. La precisión fue de dos millas (3 km) del objetivo.

Tras observar los vuelos de prueba, el contralmirante Ralph Earle propuso un programa para eliminar la amenaza de los submarinos alemanes , uno de cuyos elementos era utilizar bombas volantes, lanzadas desde buques de la Armada, para atacar las bases submarinas de Wilhelmshaven , Cuxhaven y Heligoland . Finalmente, este plan fue rechazado, pero tenía un elemento de profecía, ya que en septiembre de 1944, durante la Segunda Guerra Mundial , un B-24 modificado que volaba como un dron atacó las instalaciones submarinas de Heligoland. No solo se rechazó la recomendación de Earle, sino que la Armada declaró que, aunque el desarrollo del sistema iba a continuar, no se desviarían recursos de producción hacia él y no entraría en producción.

Bomba voladora Curtiss-Sperry

Cuando se inició el programa de pruebas de vuelo del N-9, se hizo evidente que se necesitaba un fuselaje más eficiente . Debido a que las entregas de producción para la guerra no podían desviarse, se realizó un pedido especial urgente a Curtiss en octubre de 1917, por seis aviones de diseño único, con un peso vacío de 500 lb (230 kg), una velocidad máxima de 90 mph (140 km/h), un alcance de 50 millas (80 km) y la capacidad de transportar hasta 1.000 lb (450 kg) de explosivos. Se conocieron como la bomba voladora Curtiss-Sperry . Debido a que este iba a ser un diseño dedicado al concepto de control remoto, los aviones no estaban equipados con asientos o controles de piloto estándar. No se realizó ninguna prueba de vuelo o de túnel de viento del diseño antes de que comenzara la producción. El primero se entregó el 10 de noviembre.

Uno de los desafíos más desalentadores para los diseñadores fue el mecanismo de lanzamiento. El concepto original concebido por Hewitt y Sperry era un mecanismo de catapulta o desde el agua (los N-9 eran hidroaviones, la bomba voladora no). Para la bomba voladora, se decidió intentar lanzarla deslizándola por un cable largo. En noviembre y diciembre de 1917, se hicieron tres intentos de lanzamiento de la bomba voladora. En el primer lanzamiento, un ala resultó dañada cuando el avión descendió por el cable, y en el segundo, el avión se elevó del cable pero inmediatamente se precipitó al suelo. El método del cable se abandonó entonces en favor de una catapulta tradicional con una pista de 150 pies (46 m), con potencia obtenida de un peso de 3 toneladas que se dejaba caer desde una altura de 30 pies (9,1 m). En el tercer intento, el avión se quedó rezagado respecto del carro, dañando la hélice, y el avión volcó sobre su morro. En enero de 1918, el avión realizó dos intentos más y logró despegar, pero su cola estaba demasiado pesada, por lo que se detuvo y se estrelló casi inmediatamente.

Se comprendió que era necesario realizar algunas pruebas de vuelo para evaluar las capacidades del avión. Uno de los aviones fue equipado con patines para el tren de aterrizaje, un asiento y una palanca de control estándar, y Lawrence Sperry decidió que él sería el piloto de pruebas . Mientras lo llevaba sobre el hielo, chocó contra la nieve blanda y destrozó el avión, aunque Sperry salió ileso. Se equipó un segundo avión y Sperry logró ponerlo en el aire, pero perdió el control cuando se activó el piloto automático. Después de dos vueltas completas, Sperry logró recuperar el control y aterrizar de manera segura.

Sin embargo, era evidente que se necesitaba más atención a las pruebas de vuelo del diseño básico, en particular en el área de las cualidades de manejo . Sperry y su asistente, NW Dalton, obtuvieron un automóvil Marmon y montaron la bomba voladora Curtiss-Sperry en la parte superior. En esta configuración, Sperry y su tripulación condujeron por la Long Island Motor Parkway a 80 mph (130 km/h), uno de los primeros ejemplos de un túnel de viento al aire libre, y ajustaron los controles de vuelo a lo que pensaron que eran los ajustes óptimos. El diseño del fuselaje se modificó ligeramente, alargándolo dos pies.

El Marmon no sólo era un excelente medio para ajustar los controles de vuelo, sino que también se pensó que sería una buena plataforma de lanzamiento, y así se probó el 6 de marzo de 1918. El avión despegó del vehículo sin problemas y voló en vuelo estable durante los 910 m (1000 yardas) para los que se había ajustado el mecanismo de medición de distancia. Por primera vez en la historia, un vehículo no tripulado, más pesado que el aire, había volado en vuelo controlado.

Sin embargo, la hazaña no pudo ser duplicada, y se pensó que la carretera era demasiado accidentada. El Marmon fue equipado con ruedas de ferrocarril, y un ramal sin uso del Long Island Rail Road , a cuatro millas (6 km) al este de Farmingdale, Nueva York, fue puesto nuevamente en servicio. En el primer intento, antes de haber alcanzado la velocidad máxima de vuelo, el avión desarrolló suficiente sustentación para levantar las ruedas delanteras fuera de la pista, y se produjo otro accidente. Era hora de repensar el sistema de catapulta, y para ayudar a diseñarlo, Sperry y Hewitt contrataron a un ingeniero joven y prometedor llamado Carl Norden . El primer intento con el nuevo sistema fue en agosto de 1918, y también resultó en un accidente. Se intentaron dos pruebas más, con el paquete de estabilización que había sido diseñado para la bomba volante reemplazado por el sistema de cuatro giroscopios utilizado anteriormente en las pruebas N-9, pero el resultado fue nuevamente una decepción, con vuelos muy cortos que terminaron en accidentes. En el último vuelo, el 26 de septiembre, la bomba voladora ascendió en línea recta durante unos cien metros, luego entró en una picada en espiral y se estrelló. Este fue el último vuelo de la bomba voladora Curtiss-Sperry, ya que todas las estructuras utilizables se habían consumido en los impactos y no había confianza en el diseño. Sperry y Hewitt regresaron al N-9.

El regreso del N-9

Los Sperry construyeron un túnel de viento en el Washington Navy Yard y realizaron una serie de pruebas en el N-9, afinando el diseño. El 17 de octubre, se lanzó un N-9 no tripulado utilizando el nuevo sistema de catapulta Norden. Salió limpiamente de la pista, subió de manera constante y voló a 2° de la línea de vuelo prevista. El tren de aterrizaje de distancia se había configurado para un vuelo de ocho millas (13 km), pero de alguna manera falló. La última vez que se vio al N-9, estaba volando sobre la estación aérea Bayshore a unos 4000 pies (1200 m), en dirección este. Nunca más se lo volvió a ver . [2]

A pesar del éxito del mecanismo de estabilización, en la Marina había dudas sobre el programa y pidieron a Carl Norden que revisara los componentes del Sperry y recomendara mejoras. La Marina estaba, a estas alturas, satisfecha con el concepto y estaba contemplando la posibilidad de comprar dicho equipo por su cuenta, aparte de los Sperry. Elmer Sperry intentó despertar el entusiasmo de nuevo, llamando al concepto de la bomba volante el "cañón del futuro". Sin embargo, no sirvió de nada. La Primera Guerra Mundial llegó a su fin cuando se firmó el Armisticio el 11 de noviembre de 1918. Se habían realizado casi cien vuelos con el N-9, pero casi todos ellos se habían realizado con N-9 y contaban con un piloto de seguridad a bordo. La Marina tomó el control total del programa de manos de Sperry, lo que supuso el fin del avión automático Hewitt-Sperry.

Sucesores

Durante los primeros años de la posguerra, la Armada patrocinó proyectos similares. Para el primer programa, se utilizaron aviones Witteman-Lewis y giroestabilizadores diseñados por Norden, pero los resultados no fueron mejores que los obtenidos por los Sperry. En 1921, el programa se reorientó para centrarse en el aspecto del control por radio. El equipo de control se desarrolló en el laboratorio de radio de la NAS Anacostia (más tarde el Laboratorio de Investigación Naval ). En 1923, comenzaron las pruebas, que tuvieron un éxito relativo, pero el interés disminuyó y el proyecto caducó en 1925. Pasaría más de una década antes de que la Armada emprendiera seriamente el desarrollo de drones objetivo y aviones sin piloto.

Véase también

Referencias

  1. ^ Bruce, Gordon (21 de octubre de 1915). "Un torpedo aéreo se guía 100 millas mediante un giroscopio: los Sperry inventan un avión autodirigido que puede transportar cinco toneladas de explosivos; la brújula y el estabilizador garantizan una gran precisión". New-York Tribune . Londres . págs. 1, 3. ISSN  1941-0646 . Consultado el 29 de marzo de 2020 . Pero un poco más tarde comentó: "Declaro que no veo cómo llegó a saber esto".
  2. ^ Grossnick, Roy (1987). 75.° aniversario de la aviación naval: entrenamiento en aviación naval. Subdirector de operaciones navales (guerra aérea). pág. 38.

Lectura adicional

Enlaces externos