Він залишив після себе більше, ніж сотні патентів та десятки компаній. Елмер Сперрі переніс принципи стабільності, точності й саморегулювання у світ машин. Його ідеї стали основою морської навігації ХХ століття, автоматичного керування літаком, інерційних систем у ракетах та космічних кораблях. Докладніше про цього видатного новатора — далі на new-york-future.com.
Ранні роки винахідника
Елмер Амброуз Сперрі з’явився на світ восени 1860 року в тихому містечку Цинциннатус поблизу Кортленда (штат Нью-Йорк). Його народження було трагічною подією для родини. Мати померла наступного дня, немовля взяли під опіку тітка та бабуся з дідусем — побожні баптисти, які виховували хлопчика в атмосфері дисципліни та моральних принципів.
Ще змалку хлопець проявив природну тягу до механіки. У середній школі він захоплювався науками та з особливою точністю малював технічні схеми — навичка, що пізніше допоможе йому пояснювати й поширювати власні ідеї. Годинами хлопець пропадав у технічній бібліотеці місцевого YMCA, де відкривав для себе світ інженерії. А подорож на Столітню виставку 1876 року у Філадельфії стала для Елмера справжнім одкровенням. Машини, нові технології, сміливі винаходи — все це вразило юного Сперрі й підштовхнуло до великої мети.
Після трьох років навчання в школі в Кортленді та короткого, але важливого періоду в Корнелльському університеті, де він вперше зацікавився динамо-машинами, Елмер вирушив до Чикаго.
Перші винаходи
Ще дев’ятнадцятирічним юнаком Сперрі створив свій перший серйозний винахід — електричний регулятор для дугового освітлення. Завдяки підтримці Cortland Wagon Company він отримав доступ до інструментів, інженерів та юридичної допомоги, потрібної для перетворення ідеї на повноцінну освітлювальну систему.
Переїхавши до Чикаго й спираючись на інвестиції земляків та баптистської громади, Елмер розпочав продаж власної системи дугового світла. Попри технічну якість, конкуренти виявилися сильнішими, компанія Сперрі збанкрутувала за п’ять років.
Та цей провал став одним з найцінніших досвідів у його житті. Саме тоді Елмер глибоко занурився в автоматичне керування та системи зворотного зв’язку — теми, які згодом допоможуть йому створити знамениті стабілізатори та компаси.
У 1887 році Сперрі розробив сміливе інженерне рішення для вугільних шахт — систему електроживлення зі спеціально нагрітими мідними проводами, що захищалися від корозії. Це давало можливість опускати саморобне електричне обладнання глибоко під землю — туди, де раніше інженери навіть не уявляли електрику. Видобуток вугілля різко збільшився, і Сперрі заснував Sperry Electric Machinery Company у 1888 році, перетворивши шахтарські потреби на бізнес-перевагу.
Не зупиняючись на шахтах, у 1890 році Сперрі створив Sperry Electric Railway Company.
Використовуючи розробки, народжені у гірничій сфері, він адаптував електричні двигуни для міських візків у складних, горбистих містах Огайо та Пенсильванії. Паралельно Елмер експериментував з транспортом майбутнього — електромобілями. Робота над ними привела до низки патентів, які згодом стали основою для розвитку портативних свинцево-кислотних батарей.
У 1896 році Сперрі здійснив сміливий крок — поїхав на власному електромобілі до Парижа. Це був перший автомобіль американського виробництва, що з’явився на вулицях французької столиці — маленька перемога, про яку згодом писали технічні журнали. У 1894 році його залізнична компанія разом з патентами зацікавила гіганта General Electric, і Сперрі продав свої розробки, щоб рухатися далі.
На початку нового століття, у 1900 році, Елмер заснував електрохімічну лабораторію у Вашингтоні, округ Колумбія. Разом з хіміком Кліфтоном Тауншендом вони створили процеси виготовлення високочистої їдкої соди та відновлення олова з металолому — винаходи, що швидко знайшли промислове застосування.
Елмер Сперрі йшов від однієї ідеї до іншої, ніби пробував світ на міцність, шукаючи ту сферу, де його таланти розквітнуть повною мірою. Кожен крок був ланкою у великому ланцюзі, який зрештою приведе його до створення винаходів, що змінять мореплавство й авіацію назавжди.
Людина, що приборкала рух
У 1898 році Сперрі здійснював трансатлантичну подорож і вперше відчув, що таке затяжний крен корабля. Нові сталеві пароплави майже качалися як маятники, і навіть досвідчені моряки страждали від розгойдування.
Сперрі, замість того щоб скаржитися, придумав рішення: встановити всередині корпусу масивний гіроскоп, який би протидіяв крену. Але замість пасивних систем, які лише чекали, доки корабель нахилиться, Сперрі створив активний стабілізатор:
- чутливий гіроскоп для виявлення зародження хвилі;
- серводвигуни, які миттєво запускали основний гіроскоп;
- систему автоматичного керування та зворотного зв’язку.
Це був справжній прорив — корабель отримував «передчуття» хвилі й реагував ще до її удару.
У 1911 році перші стабілізатори встановили на кораблях ВМС США. Вони працювали чудово, хоча їхня ціна завадила масовому впровадженню.
Сперрі заснував Sperry Gyroscope Company у Брукліні. Незабаром гірокомпаси встановлювали вже на американських, британських, французьких, італійських та російських військових кораблях. Під час Першої світової війни гірокомпас навіть керував рулем корабля, тримаючи ідеальний курс автоматично.
Потреби флоту змусили Сперрі створювати все складніші системи стабілізації. ВМС США підтримували його роботу людьми, матеріалами й фінансами — це була співпраця, що замінила інвесторів, на яких він покладався раніше.
Революціонер авіації
На початку 1910-х років Елмер Сперрі вирішив взятися за те, що інші вважали неможливим — зробити літак розумнішим за свого пілота.
Працюючи разом із сином, Лоуренсом Сперрі, він створив гіроскопічну систему, здатну автоматично керувати елеронами та рулями висоти через сервомеханізми. Технологію, яку раніше могли підняти лише масивні кораблі, Сперрі успішно «посадив на крила».
На змаганнях Aero Club of France Лоуренс продемонстрував стабілізатор, пролітаючи повз суддів без жодного дотику до керма. Цей тріумф приніс Сперрі Медаль Інституту Франкліна та закріпив за ним репутацію новатора.
Хоч система так і не стала масовою, саме вона стала фундаментом майбутнього автопілота, який розробив його син.
Разом з винахідником Пітером Г’юїттом Сперрі створив автоматичний літак Hewitt–Sperry — один з перших попередників сучасних БПЛА.
Проблема магнітного компаса, що «плутається» під час поворотів, дозволила Сперрі винайти гіроскопічний індикатор повороту. Згодом на його основі з’явився звичний нині індикатор повороту та ковзання. Додавши до нього напрямний гіроскоп та гірогоризонт, Сперрі фактично створив набір базових льотних інструментів, без яких сьогодні не злітає жоден літак.
Військовий попит зробив гіроскопи Сперрі ключовими компонентами торпед, кораблів, літаків та навіть перших космічних апаратів. Компанія розширилася до систем керування вогнем, бомбових прицілів, радарів та навіть автоматизації злету та посадки.
Під час Першої світової війни Сперрі працював над «летючою бомбою». У березні 1918 року він провів експеримент: керував повітряною торпедою на дистанції понад півмилі за допомогою радіосигналу — на той час це здавалося фантастикою.
Останні роки Елмера Сперрі
До кінця Першої світової війни ім’я Елмера Сперрі знали не лише інженери та моряки, а й широка публіка. Винаходи, які він створив у тиші своїх лабораторій, раптом стали частиною глобальної війни — британські, російські, німецькі й американські флотилії покладалися на його гіроскопи. Він став другою найбільш впізнаваною постаттю у світі винахідництва після самого Томаса Едісона.
Сперрі працював у Військово-морській консультаційній раді, очолював важливі проєкти, отримував міжнародні нагороди, створював професійні інституції та товариства. Його вплив на технічну науку Америки був таким глибоким, що він став співзасновником і AIEE, і Американського електрохімічного товариства — організацій, які сформували інженерну школу ХХ століття.
Та разом зі славою приходили й удари. У 1923 році загинув його син Лоуренс — той самий юнак, який колись здійснив знаменитий політ «без рук». Літак власної конструкції впав у води Ла-Маншу. Через 7 років доля підготувала нове випробування — у 1930 році померла дружина, з якою винахідник прожив все життя. Того ж року після операції з видалення жовчних каменів організм не витримав ускладнень та болючого суму. 16 червня 1930 року в лікарні Святого Джона в Брукліні Елмер Сперрі пішов із життя. Йому було 69 років.
До останніх днів він залишався людиною, яку запрошували на зустрічі з президентами та послами. Пізніше на його честь заснували премію Elmer A. Sperry Award, яку присуджують за технологічні прориви в транспорті. Також йому присвятили корабель USS Sperry та будівлю в SUNY Cortland.
За життя Елмер Сперрі створив 8 компаній та отримав понад 400 патентів. А через кілька років після його смерті Sperry Gyroscope Company перетворилася на корпорацію Sperry — одного з технологічних гігантів середини ХХ століття, який згодом увійшов до складу Unisys.
