휴이트-스페리 자동 비행기

Hewitt-Sperry Automatic Airplane
휴이트-스페리 자동 비행기
Hewitt-Sperry Automatic Airplane 1918.jpg
1918년 휴이트-스페리 자동기
역할 미사일
국기원 미국
디자이너 엘머 슈페리
피터 쿠퍼 휴이트
제1편 1917년 9월
상태 개발중단
기본 사용자 미국 해군
숫자 빌드 7 Curtiss Model N 기반 프로토타입
6 Curtiss-Sperry Flying Bomb 시제품
개발자 커티스 모델 N

휴이트-스페리 자동기(Hewitt-Sperry Automatic Plane)는 제1차 세계대전 중 목표물까지 폭발물을 운반할 수 있는 비행폭탄, 즉 조종사 없는 항공기를 개발하기 위해 추진된 프로젝트였다. 일부에서는 순항미사일의 전조로 보고 있다.

개념개발

제1차 세계 대전 전에, 항공기를 조종하기 위해 라디오를 사용할 가능성은 많은 발명가들에게 호기심을 불러일으켰다. 이 중 하나인 엘머 슈페리가 미 해군의 관심을 불러일으키는 데 성공했다. 스페리는 1896년부터 해군용으로 자이로스코프를 완성해 왔으며, 1910년에 스페리 자이로스코프 회사를 설립했다. 1911년, 비행기는 겨우 8년 동안 비행을 해왔을 뿐인데, 그럼에도 불구하고 슈페리는 그들에게 무선 제어를 적용하는 개념에 흥미를 갖게 되었다. 그는 무선 통제가 효과적이기 위해서는 자동 안정화가 필수적이라는 것을 깨달았고, 그래서 그는 ( 구축함을 위해 개발한) 해군 자이로 안정제를 채택하기로 결정했다.

1913년, 해군은 자이로 기반의 자동 조종 장치를 시험하고 평가하기 위해 비행선을 제공했다. 슈페리의 아들 로렌스는 시험 단계에서 엔지니어로 일했다. 1914년, 로렌스 스페리는 유럽에 있었고 항공기의 사용을 포함한 공중전의 발전적인 기술을 관찰했다. 1915년, 뉴욕 트리뷴은 이 프로젝트의 소식을 전했다.[1] 1916년, 두 명의 슈페라이스는 무선 관련 장치의 초기 발명가인 피터 휴이트와 함께 폭발물이 가득한 조종사 없는 비행기를 개발했다.

엘머 스페리와 휴이트는 해군 자문 위원회에서 함께 일했는데, 그들은 둘 다 항공 및 항공 자동차 위원회의 일원이었다. 이러한 연관성 때문에 그들은 자신들이 조립한 제어장비를 검사하기 위해 해군 오드넌스국 대표인 T. S. 윌킨슨 중위를 주선할 수 있었다. 이 시스템은 자이로스코프 스태빌라이저, 지시 자이로스코프, 높이 조절을 위한 아네로이드 기압계, 방향타와 아일러론의 제어를 위한 서보 모터, 거리 기어 장치 등으로 구성되었다. 이 모든 것들은 비행기에 설치될 수 있고, 물에서 날아오르거나, 미리 정해진 고도까지 올라가서, 미리 설정된 코스를 비행하고, 미리 설정된 거리를 이동한 후에, 폭탄을 투하하거나 지상으로 다이빙할 수 있다. 윌킨슨은 이 무기는 함정을 타격할 정도의 정확도는 갖고 있지 않지만 사거리가 50100마일(80~161km)에 달해 육군이 관심을 가질 수 있다고 전했다.

건설

그러나, 미국의 독일과의 전쟁 선언 이후, 스페리는 해군의 재방문을 촉구하기 시작했다. 해군 컨설팅 위원회는 그를 지원했고, 해군 장관에게 5만 달러를 그 일에 배정해 줄 것을 정식으로 요청했다. 따라서 정부는 전쟁 준비에 비행 폭탄이나 공중 어뢰의 개발을 포함시켰다. 원로원은 이 유형의 무기에 대해 두 가지 등급, 하나는 무선 제어를 위한 것이고 다른 하나는 완전 자동 운용을 위한 것이다. 1917년 5월 17일에 최종 승인이 났고, 해군은 커티스 N-9 선미 5대를 공급하고 스페리 자동제어장치 6세트를 구입하기로 합의했다. 조셉푸스 대니얼스 해군 장관은 이 프로젝트에 20만 달러를 쓰기로 합의했으며, 이 돈은 오드넌스국, 건설 수리국, 엔지니어링국이 관리하기로 했다. 이 작전은 롱아일랜드의 코피아그에서 설립되었다.

오토파일럿 장비는 이미 설계되어 있었지만, 무선 제어 시스템이 완전히 개발되지 않았기 때문에, 코피아그에 격납고가 건설되고 있는 동안 슈페리는 이러한 측면으로 주의를 돌리면서 특허받은 수많은 무선 관련 발명품에 대한 권리를 구입했다. 그러나 궁극적으로, 무선 제어 시스템은 휴이트-스페리 자동 비행기에서는 사용되지 않았다. 이후 1922년 이 시스템은 육군 항공 서비스 엔지니어링 부서의 장비와 함께 여러 대의 베르빌이 설계한 비행기에 설치되었다. 이들 항공기는 140km(30, 60, 90마일) 범위에서 목표물을 성공적으로 타격했다.

비행시험

오토파일럿 장착 항공기의 첫 시험 비행은 1917년 9월이었고, 이륙을 위해 사람 조종사를 태운 채 이루어졌다. 11월까지, 이 시스템은 거리 측정 기어가 모래 한 봉지를 떨어뜨릴 수 있는 48 km 범위의 목표물까지 항공기를 성공적으로 비행시켰다. 정확도는 목표물에서 3km 이내였다.

시험 비행을 참관한 랄프 얼 제독은 독일의 U보트 위협을 제거하는 프로그램을 제안했는데, 그 중 하나는 해군 함선에서 발사된 날아다니는 폭탄을 사용하여 빌헬름샤븐, 콕샤븐, 헬리골랜드의 잠수함 기지를 공격하는 것이었다. 결국 이 계획은 거부되었지만 예언의 요소를 가지고 있었다. 제2차 세계 대전 중 1944년 9월, 드론이 헬리골랜드의 잠수함 시설을 공격하면서 수정된 B-24 비행이 있었기 때문이다. 얼의 권고는 거부되었을 뿐만 아니라, 해군은 시스템의 개발이 계속되기는 하지만, 어떤 생산 자원도 그것에 전용되지 않고, 생산에 들어가지 않을 것이라고 선언했다.

커티스-스페리 플라잉 폭탄

N-9 비행시험 프로그램이 시작되었을 때, 보다 효율적인 기체가 필요하다는 것이 명백해졌다. 전쟁 생산 배달을 전용할 수 없었기 때문에 1917년 10월 커티스와 함께 500파운드(230㎏), 최고속도 140㎞/h(90mph), 50마일(80㎞), 최대 1000파운드(450㎏)의 폭발물을 운반할 수 있는 능력을 갖춘 독특한 디자인의 6개 비행기에 대해 특별하고 긴급한 주문을 했다. 그들은 커티스-스페리 플라잉 폭탄으로 알려지게 되었다. 이는 원격 조종 개념 전용 설계였기 때문에, 비행기에는 좌석이나 표준 조종사 조종 장치가 갖추어져 있지 않았다. 생산이 시작되기 전에는 설계에 대한 비행이나 풍동 시험이 수행되지 않았다. 첫번째는 11월 10일에 배달되었다.

설계자들에게 가장 벅찬 도전 중 하나는 발사 메커니즘이었다. 휴이트와 슈페리가 구상한 원래 개념은 포획기제나 물에서 나온 것이었다(N-9는 해파기, 날아다니는 폭탄은 아니었다). 플라잉 봄의 경우 긴 철사로 미끄러져 발사해 보기로 했다. 1917년 11월과 12월에는 플라잉 봄을 발사하려는 시도가 세 차례 있었다. 1차 발사 때는 비행기가 와이어를 타고 내려가면서 날개 한쪽이 파손됐고, 2차 발사 때는 와이어에서 비행기가 올라갔지만 곧바로 지상으로 추락했다. 와이어 방식은 150피트(46m) 트랙의 전통적인 캐터펄트에 유리하게 버려졌고, 3톤 무게에서 얻은 힘은 30피트(9.1m) 높이에서 떨어졌다. 세 번째 시도에서는 비행기가 카트 뒤로 뒤처져 프로펠러가 손상됐고, 비행기는 코 위로 뒤집혔다. 1918년 1월에 두 번 더 시도했을 때 비행기가 공중으로 뜨는 것을 보았지만, 너무 꼬리가 무거워서 거의 즉시 멈춰서 추락했다.

항공기의 능력에 대한 비행시험 평가가 어느 정도 필요하다는 것을 깨달았다. 그 후 비행기 중 한 대에는 착륙 장비, 좌석 및 표준 조종봉용 썰매 주자가 설치되었고, 로렌스 슈페리는 그가 시험 조종사가 될 것이라고 결정했다. 얼음 위에서 그것을 타고 가던 중, 그는 스퍼리가 다치지 않았음에도 불구하고, 약간의 흐린 눈을 맞았고, 비행기를 망가뜨렸다. 두 번째 비행기가 장착되었고, 스페리는 가까스로 그것을 공중으로 띄웠지만, 자동 조종사가 결항하면서 통제력을 잃었다. 두 차례 완봉승을 거둔 슈페리는 가까스로 제구력을 되찾아 무사히 착륙했다.

그러나 분명히 비행 시험에는 특히 취급 품질 분야에서 기본 설계에 더 많은 관심이 필요했다. 슈페리와 그의 조수인 N. W. 달튼은 마몬 자동차를 얻어 그 꼭대기에 커티스-스페리 플라잉 폭탄을 장착했다. 이 구성에서, Sperry와 그의 승무원들은 야외 풍동 터널의 첫 번째 예 중 하나인 130km/h 80mph로 롱아일랜드 모터 파크웨이를 운전했고, 비행 제어를 최적의 설정으로 조정했다. 기체의 디자인은 약간 변경되어 2피트 연장되었다.

마몬은 비행 조종 장치를 조정하는 훌륭한 방법일 뿐만 아니라, 좋은 발사 플랫폼이 될 것이라는 것을 깨달았고, 이것은 1918년 3월 6일에 시도되었다. 이 항공기는 차량을 깨끗이 비운 뒤 거리 측정 기어가 맞춰져 있던 1000야드(910m)를 안정적으로 비행했다. 역사상 처음으로, 무인 항공기가 통제된 비행으로 비행했다.

그러나 그 위업은 중복될 수 없었고, 길이 너무 험하다고 생각되었다. 마몬호에는 철로 바퀴가 달려 있었고, 뉴욕주 파밍데일에서 동쪽으로 4마일(6km) 떨어진 롱아일랜드 레일로드의 사용하지 않은 스퍼트가 다시 가동되었다. 첫 번째 시도에서, 최대 비행 속도에 도달하기 전에, 항공기는 트랙에서 앞 바퀴를 들어올릴 수 있을 만큼 충분한 양력을 개발했고, 또 다른 충돌이 일어났다. 캐터펄트 시스템을 다시 생각해 볼 때였고, 그것을 설계하는 데 도움을 주기 위해 스페리와 휴이트는 칼 노든이라는 젊고 유망한 엔지니어를 고용했다. 새로운 시스템을 이용한 첫 번째 시도는 1918년 8월이었고, 그것 또한 충돌의 결과를 낳았다. 비행폭탄을 설계한 안정화 패키지가 앞서 N-9 시험에서 사용된 4자이로 시스템으로 대체되는 등 두 가지 시험을 더 시도했지만, 그 결과는 매우 짧은 비행이 추락으로 끝나는 등 다시 실망스러웠다. 마지막 9월 26일 날으는 폭탄은 100야드 정도 직진하다가 나선형 다이빙에 들어가 추락했다. 이것이 커티스-스페리 플라잉 폭탄의 마지막 비행이었는데, 사용 가능한 모든 에어프레임이 충돌로 소비되었고, 디자인에 대한 신뢰가 남아 있지 않았기 때문이다. 스페리와 휴이트는 N-9로 돌아왔다.

N-9 귀환

슈페리스호는 워싱턴 해군 야드에 풍동굴을 건설하고 N-9에 대한 일련의 테스트를 실시하여 설계를 미세하게 조정했다. 10월 17일, 새로운 Norden catapult 시스템을 이용한 무인 N-9가 발사되었다. 그것은 트랙에서 깨끗하게 떨어져서, 착실히 올라가서 의도된 비행선으로부터 2° 이내를 비행했다. 거리 기어는 13km(8마일)의 비행에 맞춰져 있었지만 어떻게든 오작동했다. 마지막으로 봤을 때, N-9호는 동쪽으로 향하면서 약 4,000피트(1,200m) 떨어진 베이쇼어 공군기지 상공을 순항하고 있었다. 다시는 보이지 않았다.[2]

안정화 기어의 성공에도 불구하고 해군에서는 이 프로그램에 대해 의구심이 들었고, 그들은 칼 노든에게 스페리 부품을 검토하고 개선을 권고해 줄 것을 요청했다. 해군은 지금쯤 그 개념에 만족하고 있었고, 슈페리스 호와는 별개로 그런 장비를 스스로 구입하는 것을 고려하고 있었다. 엘머 슈페리는 날아오는 폭탄의 개념을 "미래 총"이라고 부르며 다시 열정을 불러일으키려 했다. 그러나 이것은 소용이 없었다. 제1차 세계대전은 1918년 11월 11일 정전협정이 체결되면서 막을 내렸다. N-9에는 거의 100편의 항공편이 운항되어 있었지만, 거의 모두 N-9기에 탑승하여 안전 조종사가 탑승하고 있었다. 해군은 스페리로부터 휴이트-스페리 자동기(Hewitt-Sperry Automatic Plane)의 종말 철자를 쓰면서 프로그램을 완전히 장악했다.

후계자

전후 초창기 동안 해군은 유사한 사업을 후원했다. 첫 번째 프로그램에는 위트만-르위스 항공기와 노르덴이 설계한 교로안정제를 사용했지만 결과는 슈페리스가 달성한 것과 다를 바 없었다. 1921년, 이 프로그램은 무선 제어 측면에 초점을 맞추도록 방향을 바꾸었다. 제어 장비는 NAS Anacostia(해군 연구소가 있는 곳)의 무선 연구소에서 개발되었다. 1923년에 시험이 시작되었고, 비교적 성공적이었으나 1925년에 흥미가 약해졌고 프로젝트는 중단되었다. 해군이 목표 드론과 조종사 없는 항공기 개발에 본격적으로 착수하기까지 10년이 넘는 시간이 흘렀다.

참고 항목

참조

  1. ^ Bruce, Gordon (21 October 1915). "Aerial Torpedo Is Guided 100 Miles by Gyroscope : Sperrys Invent Self-Steering Plane Which Can Carry Five Tons of Explosive—Compass and Stabilizer Insure Great Accuracy". New-York Tribune. London. pp. 1, 3. ISSN 1941-0646. Retrieved 2020-03-29. But a little later he commented: "I declare, I don't see how in the world you got to know about this."
  2. ^ Grossnick, Roy (1987). 75th Year of Naval Aviation: Naval aviation training. Deputy Chief of Naval Operations (Air Warfare). p. 38.

추가 읽기

외부 링크