Он оставил после себя больше, чем сотни патентов и десятки компаний. Элмер Сперри перенес принципы стабильности, точности и саморегулирования в мир машин. Его идеи стали основой морской навигации ХХ века, автоматического управления самолетом, инерционных систем в ракетах и космических кораблях. Подробнее об этом выдающемся новаторе — далее на new-york-future.com.
Ранние годы изобретателя
Элмер Амброуз Сперри появился на свет осенью 1860 года в тихом городке Цинциннатус близ Кортленда (штат Нью-Йорк). Его рождение было трагическим событием для семьи. Мать умерла на следующий день, младенца взяли под опеку тетя и бабушка с дедушкой — набожные баптисты, которые воспитывали мальчика в атмосфере дисциплины и моральных принципов.
Еще с детства парень проявил природную тягу к механике. В средней школе он увлекался науками и с особой точностью рисовал технические схемы — навык, который позже поможет ему объяснять и распространять собственные идеи. Часами парень пропадал в технической библиотеке местного YMCA, где открывал для себя мир инженерии. А путешествие на Столетнюю выставку 1876 года в Филадельфии стало для Элмера настоящим откровением. Машины, новые технологии, смелые изобретения — все это поразило юного Сперри и подтолкнуло к большой цели.
Первые изобретения
Еще девятнадцатилетним юношей Сперри создал свое первое серьезное изобретение — электрический регулятор для дугового освещения. Благодаря поддержке Cortland Wagon Company он получил доступ к инструментам, инженерам и юридической помощи, необходимой для превращения идеи в полноценную осветительную систему.
Переехав в Чикаго и опираясь на инвестиции земляков и баптистской общины, Элмер начал продажу собственной системы дугового света. Несмотря на техническое качество, конкуренты оказались сильнее, компания Сперри обанкротилась через пять лет.
Но этот провал стал одним из самых ценных опытов в его жизни. Именно тогда Элмер глубоко погрузился в автоматическое управление и системы обратной связи — темы, которые впоследствии помогут ему создать знаменитые стабилизаторы и компасы.
В 1887 году Сперри разработал смелое инженерное решение для угольных шахт — систему электропитания со специально нагретыми медными проводами, которые защищались от коррозии. Это давало возможность опускать самодельное электрическое оборудование глубоко под землю — туда, где раньше инженеры даже не представляли электричество. Добыча угля резко увеличилась, и Сперри основал Sperry Electric Machinery Company в 1888 году, превратив шахтерские потребности в бизнес-преимущество.
Не останавливаясь на шахтах, в 1890 году Сперри создал Sperry Electric Railway Company.
Используя разработки, рожденные в горной сфере, он адаптировал электрические двигатели для городских тележек в сложных, холмистых городах Огайо и Пенсильвании. Параллельно Элмер экспериментировал с транспортом будущего — электромобилями. Работа над ними привела к ряду патентов, которые впоследствии стали основой для развития портативных свинцово-кислотных батарей.
В 1896 году Сперри совершил смелый шаг — поехал на собственном электромобиле в Париж. Это был первый автомобиль американского производства, появившийся на улицах французской столицы — маленькая победа, о которой впоследствии писали технические журналы. В 1894 году его железнодорожная компания вместе с патентами заинтересовала гиганта General Electric, и Сперри продал свои разработки, чтобы двигаться дальше.
В начале нового столетия, в 1900 году, Элмер основал электрохимическую лабораторию в Вашингтоне, округ Колумбия. Вместе с химиком Клифтоном Тауншендом они создали процессы изготовления высокочистой едкой соды и восстановления олова из металлолома — изобретения, которые быстро нашли промышленное применение.
Элмер Сперри шел от одной идеи к другой, будто пробовал мир на прочность, ища ту сферу, где его таланты расцветут в полной мере. Каждый шаг был звеном в большой цепи, которая в конце концов приведет его к созданию изобретений, изменивших мореплавание и авиацию навсегда.
Человек, который укротил движение
В 1898 году Сперри совершал трансатлантическое путешествие и впервые почувствовал, что такое затяжной крен корабля. Новые стальные пароходы качались как маятники, и даже опытные моряки страдали от раскачивания.
Сперри, вместо того чтобы жаловаться, придумал решение: установить внутри корпуса массивный гироскоп, который бы противодействовал крену. Но вместо пассивных систем, которые лишь ждали, пока корабль накренится, Сперри создал активный стабилизатор:
- чувствительный гироскоп для обнаружения зарождения волны;
- серводвигатели, которые мгновенно запускали основной гироскоп;
- систему автоматического управления и обратной связи.
Это был настоящий прорыв — корабль получал «предчувствие» волны и реагировал еще до ее удара.
В 1911 году первые стабилизаторы установили на кораблях ВМС США. Они работали отлично, хотя их цена помешала массовому внедрению.
Сперри основал Sperry Gyroscope Company в Бруклине. Вскоре гирокомпасы устанавливали уже на американских, британских, французских, итальянских и русских военных кораблях. Во время Первой мировой войны гирокомпас даже управлял рулем корабля, держа идеальный курс автоматически.
Потребности флота заставили Сперри создавать все более сложные системы стабилизации. ВМС США поддерживали его работу людьми, материалами и финансами — это было сотрудничество, заменившее инвесторов, на которых он полагался раньше.
Революционер авиации
В начале 1910-х годов Элмер Сперри решил взяться за то, что другие считали невозможным — сделать самолет умнее своего пилота.
Работая вместе с сыном, Лоуренсом Сперри, он создал гироскопическую систему, способную автоматически управлять элеронами и рулями высоты через сервомеханизмы. Технологию, которую раньше могли поднять только массивные корабли, Сперри успешно «посадил на крылья».
На соревнованиях Aero Club of France Лоуренс продемонстрировал стабилизатор, пролетая мимо судей без единого прикосновения к рулю. Этот триумф принес Сперри Медаль Института Франклина и закрепил за ним репутацию новатора.
Хотя система так и не стала массовой, именно она стала фундаментом будущего автопилота, который разработал его сын.
Вместе с изобретателем Питером Хьюиттом Сперри создал автоматический самолет Hewitt–Sperry — один из первых предшественников современных БПЛА.
Проблема магнитного компаса, который «путается» во время поворотов, позволила Сперри изобрести гироскопический индикатор поворота. Впоследствии на его основе появился привычный ныне индикатор поворота и скольжения. Добавив к нему направляющий гироскоп и гирогоризонт, Сперри фактически создал набор базовых летных инструментов, без которых сегодня не взлетает ни один самолет.
Военный спрос сделал гироскопы Сперри ключевыми компонентами торпед, кораблей, самолетов и даже первых космических аппаратов. Компания расширилась до систем управления огнем, бомбовых прицелов, радаров и даже автоматизации взлета и посадки.
Во время Первой мировой войны Сперри работал над «летающей бомбой». В марте 1918 года он провел эксперимент: управлял воздушной торпедой на дистанции более полумили с помощью радиосигнала — в то время это казалось фантастикой.
Последние годы Элмера Сперри
К концу Первой мировой войны имя Элмера Сперри знали не только инженеры и моряки, но и широкая публика. Изобретения, которые он создал в тишине своих лабораторий, вдруг стали частью глобальной войны — британские, русские, немецкие и американские флотилии полагались на его гироскопы. Он стал второй самой узнаваемой фигурой в мире изобретательства после самого Томаса Эдисона.
Сперри работал в Военно-морском консультативном совете, возглавлял важные проекты, получал международные награды, создавал профессиональные институты и общества. Его влияние на техническую науку Америки было таким глубоким, что он стал соучредителем и AIEE, и Американского электрохимического общества — организаций, которые сформировали инженерную школу ХХ века.
Но вместе со славой приходили и удары. В 1923 году погиб его сын Лоуренс — тот самый юноша, который когда-то совершил знаменитый полет «без рук». Самолет собственной конструкции упал в воды Ла-Манша. Через 7 лет судьба подготовила новое испытание — в 1930 году умерла жена, с которой изобретатель прожил всю жизнь. В том же году после операции по удалению желчных камней организм не выдержал осложнений и мучительной скорби. 16 июня 1930 года в больнице Святого Джона в Бруклине Элмер Сперри ушел из жизни. Ему было 69 лет.
До последних дней он оставался человеком, которого приглашали на встречи с президентами и послами. Позже в его честь учредили премию Elmer A. Sperry Award, которую присуждают за технологические прорывы в транспорте. Также ему посвятили корабль USS Sperry и здание в SUNY Cortland.
При жизни Элмер Сперри создал 8 компаний и получил более 400 патентов. А через несколько лет после его смерти Sperry Gyroscope Company превратилась в корпорацию Sperry — одного из технологических гигантов середины ХХ века, который впоследствии вошел в состав Unisys.
