Avión automático Hewitt-Sperry

El avión automático Hewitt-Sperry fue un proyecto emprendido durante la Primera Guerra Mundial para desarrollar una bomba volante , o aeronave no tripulada, capaz de transportar explosivos a su objetivo. Algunos lo consideran un precursor del misil de crucero . Fue financiado por la Armada de los Estados Unidos y creado por Elmer Sperry.

Antes de la Primera Guerra Mundial , la posibilidad de usar la radio para controlar aeronaves intrigaba a muchos inventores. Uno de ellos, Elmer Sperry , logró despertar el interés de la Armada de los Estados Unidos. Sperry llevaba perfeccionando giroscopios para uso naval desde 1896 y fundó la Sperry Gyroscope Company en 1910. En 1911, los aviones apenas llevaban ocho años volando, y aun así, Sperry se sintió atraído por la idea de aplicarles el control por radio. Comprendió que, para que el control por radio fuera efectivo, la estabilización automática sería esencial, por lo que decidió adaptar sus giroscopios-estabilizadores 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, trabajó como ingeniero durante la fase de pruebas. En 1914, Lawrence Sperry se encontraba 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 no tripulado cargado de explosivos.

Elmer Sperry y Hewitt trabajaron juntos en la Junta Consultiva Naval , donde ambos fueron miembros del Comité de Aeronáutica y Motores Aeronáuticos. Gracias a estas conexiones, lograron que un representante de la Oficina de Artillería de la Armada , el teniente  T.  S.  Wilkinson, examinara el equipo de control que habían ensamblado. El sistema constaba de un estabilizador giroscópico, un giroscopio directivo, un barómetro aneroide para regular la altitud, servomotores para el control de los timones y alerones , y un mecanismo de engranajes para la transmisión de distancias. Todo esto podía instalarse en un avión que podía ser catapultado o lanzado desde el agua, y que ascendería a una altitud predeterminada, seguiría una trayectoria preestablecida y, tras recorrer una distancia predefinida, lanzaría sus bombas o se precipitaría al suelo. Wilkinson informó que el arma no poseía la precisión suficiente para alcanzar un barco, pero, debido a su alcance de 50 a 100 millas (80 a 161 km) , podría ser de interés para el Ejército. 

Sin embargo, tras la declaración de guerra de Estados Unidos a Alemania , Sperry comenzó a instar a la Armada a reconsiderar la idea. La Junta Consultiva Naval lo apoyó y solicitó formalmente al Secretario de Marina que asignara 50 000 dólares para el proyecto. De este modo, el gobierno incluyó el desarrollo de la bomba volante o torpedo aéreo en sus preparativos de guerra. El Senado llegó incluso a establecer dos clases para este tipo de arma: una para control inalámbrico y otra para operación completamente automática. La aprobación final se produjo el  17 de mayo de 1917, y la Armada acordó proporcionar cinco (posteriormente siete) hidroaviones Curtiss N-9 y adquirir seis conjuntos del mecanismo de control automático de Sperry. El Secretario de Marina, Josephus Daniels, acordó destinar 200 000 dólares al proyecto, fondos que serían administrados 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 se había desarrollado por completo, así que mientras se construían los hangares en Copiague, Sperry centró su atención en este aspecto, adquiriendo los derechos de varias invenciones patentadas relacionadas 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 para la división de ingeniería del Servicio Aéreo del Ejército. Estas aeronaves alcanzaron con éxito sus objetivos desde distancias de 30, 60 y 90 millas (140 km) . 

Los primeros vuelos de prueba de una aeronave equipada con piloto automático se realizaron en septiembre de 1917 con un piloto humano a bordo para el despegue. En noviembre, el sistema logró que la aeronave volara con éxito hasta su objetivo, situado a 48 km (30 millas ) de distancia, donde el dispositivo de medición de distancia arrojaba un saco de arena. La precisión era de 3,2 km (dos millas) respecto al 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 consistía en utilizar bombas volantes, lanzadas desde buques de la Armada, para atacar las bases de submarinos de Wilhelmshaven , Cuxhaven y Heligoland . Finalmente, este plan fue rechazado, pero tenía un carácter profético, pues en septiembre de 1944, durante la Segunda Guerra Mundial , un B-24 modificado, volando como dron, atacó las instalaciones de submarinos en Heligoland. No solo se rechazó la recomendación de Earle, sino que la Armada declaró que, si bien el desarrollo del sistema debía continuar, no se desviarían recursos de producción hacia él y no se llevaría a cabo su producción en serie.

Cuando se inició el programa de pruebas de vuelo del N-9, se hizo evidente la necesidad de una estructura más eficiente. Dado que no se podían desviar las entregas de producción bélica, en octubre de 1917 se realizó un pedido especial y urgente a Curtiss de seis aviones de diseño único, con un peso en vacío de 230 kg , una velocidad máxima de 140 km / h , un alcance de 80 km y la capacidad de transportar hasta 450 kg de explosivos. Se les conoció como la Bomba Voladora Curtiss-Sperry . Debido a que este diseño estaba dedicado al concepto de control remoto, los aviones no estaban equipados con asientos ni controles de piloto estándar. No se realizaron pruebas de vuelo ni en túnel de viento antes de que comenzara la producción. El primero se entregó el 10 de noviembre.         

Uno de los desafíos más difíciles para los diseñadores fue el mecanismo de lanzamiento. El concepto original de Hewitt y Sperry era un mecanismo de catapulta o lanzamiento 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 realizaron tres intentos de lanzamiento. En el primer lanzamiento, un ala resultó dañada al descender por el cable, y en el segundo, el avión se elevó del cable pero se precipitó inmediatamente al suelo. El método del cable se abandonó entonces en favor de una catapulta tradicional con una pista de 46 m (150 pies ) , con la fuerza obtenida de un peso de 3 toneladas que se dejaba caer desde una altura de 9,1 m (30 pies ) . En el tercer intento, el avión se rezagó del carro, dañando la hélice, y volcó. En dos intentos más, en enero de 1918, el avión logró despegar, pero estaba demasiado desequilibrado hacia la cola, por lo que entró en pérdida y se estrelló casi de inmediato.    

Se comprendió que era necesario realizar pruebas de vuelo para evaluar las capacidades de la aeronave. Uno de los aviones fue equipado con patines de aterrizaje, un asiento y una palanca de control estándar, y Lawrence Sperry decidió ser el piloto de pruebas . Mientras rodaba sobre hielo, chocó contra nieve derretida y el avión se estrelló, aunque Sperry resultó ileso. Se equipó un segundo avión, y Sperry logró hacerlo volar, pero perdió el control al activar el piloto automático. Tras dos giros completos, Sperry consiguió recuperar el control y aterrizar sin problemas.

Sin embargo, era evidente que se necesitaba prestar más atención a las pruebas de vuelo del diseño básico, especialmente en lo que respecta a las cualidades de manejo . Sperry y su asistente, N.  W.  Dalton, consiguieron un automóvil Marmon y montaron la bomba volante Curtiss-Sperry en su parte superior. En esta configuración, Sperry y su equipo recorrieron la autopista Long Island Motor Parkway a 130 km/h (80 mph ) , uno de los primeros ejemplos de un túnel de viento al aire libre, y ajustaron los controles de vuelo a lo que consideraban la configuración óptima. El diseño del fuselaje se modificó ligeramente, alargándolo dos pies.  

El Marmon no solo resultó ser una excelente herramienta para ajustar los controles de vuelo, sino que también se comprobó que serviría como plataforma de lanzamiento, lo cual se puso a prueba el  6 de marzo de 1918. La aeronave despegó limpiamente del vehículo y voló de forma estable durante los 910 metros (1000 yardas ) para los que se había configurado el sistema de medición de distancia. Por primera vez en la historia, un vehículo no tripulado más pesado que el aire había volado de forma controlada. 

Sin embargo, la hazaña no pudo repetirse, y se pensó que la carretera era demasiado accidentada. El Marmon fue equipado con ruedas de ferrocarril, y un ramal en desuso del Long Island Rail Road , a cuatro millas (6,4 km) al este de Farmingdale, Nueva York, fue puesto nuevamente en servicio. En el primer intento, antes de alcanzar la velocidad máxima de vuelo, la aeronave generó suficiente sustentación como para levantar las ruedas delanteras de la vía, y se produjo otro accidente. Era hora de replantear el sistema de catapulta, y para ayudar en su diseño, Sperry y Hewitt contrataron a un joven y prometedor ingeniero llamado Carl Norden . El primer intento con el nuevo sistema fue en agosto de 1918, y también resultó en un accidente. Se realizaron dos pruebas más, reemplazando el paquete de estabilización que había sido diseñado para la Bomba Voladora con el sistema de cuatro giroscopios utilizado anteriormente en las pruebas del N-9, pero el resultado fue nuevamente decepcionante, 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 picada en espiral y se estrelló. Este fue el último vuelo de la Bomba Voladora Curtiss-Sperry, ya que todos los fuselajes utilizables se habían perdido en accidentes y la confianza en el diseño seguía sin estar presente. Sperry y Hewitt volvieron al N-9.  

Los Sperry construyeron un túnel de viento en el Astillero Naval de Washington y realizaron una serie de pruebas con el N-9, perfeccionando su diseño. El  17 de octubre, se lanzó un N-9 no tripulado utilizando el nuevo sistema de catapulta Norden. Se desvió limpiamente de la trayectoria, ascendió de forma constante y voló a menos de 2° de la línea de vuelo prevista. El tren de aterrizaje se había configurado para un vuelo de ocho millas (13 km) , pero falló por algún motivo. La última vez que se vio, el N-9 sobrevolaba la Base Aérea de Bayshore a unos 4000 pies (1200 m) , dirigiéndose hacia el este. Nunca más se le volvió a ver . ^{[ 2 ]}   

A pesar del éxito del mecanismo de estabilización, la Armada tenía dudas sobre el programa y le pidió a Carl Norden que revisara los componentes de Sperry y recomendara mejoras. Para entonces, la Armada estaba satisfecha con el concepto y contemplaba la posibilidad de adquirir dicho equipo por su cuenta, independientemente de los Sperry. Elmer Sperry intentó reavivar el entusiasmo, denominando al concepto de la bomba volante como el "arma del futuro". Sin embargo, esto fue en vano. La  Primera Guerra Mundial llegó a su fin con la firma del Armisticio el 11 de noviembre  de 1918. Se habían realizado casi cien vuelos con el N-9, pero casi todos ellos contaban con un piloto de seguridad a bordo. La Armada tomó el control total del programa, lo que supuso el fin del avión automático Hewitt-Sperry.

Durante los primeros años de la posguerra, la Armada patrocinó proyectos similares. Para el primer programa, se utilizaron aeronaves Witteman-Lewis y giroscopios diseñados por Norden, pero los resultados no fueron mejores que los obtenidos con los Sperry. En 1921, el programa se reorientó para centrarse en el control por radio. El equipo de control se desarrolló en el laboratorio de radio de la Base Aeronaval de Anacostia (más tarde Laboratorio de Investigación Naval ). En 1923, comenzaron las pruebas, que resultaron relativamente exitosas, pero el interés disminuyó y el proyecto se abandonó en 1925. Transcurrió más de una década antes de que la Armada emprendiera seriamente el desarrollo de drones objetivo y aeronaves no tripuladas.

• El insecto de Kettering
• Vehículos aéreos no tripulados británicos de la Primera Guerra Mundial
• Laringe (aeronave no tripulada)
• Bomba volante V-1

• Hughes, Thomas Parke. Génesis estadounidense: un siglo de invención y entusiasmo tecnológico, 1870-1970 , pág.  127. University of Chicago Press, 2004. ISBN 0-226-35927-1.
• Stoff, Joshua (2001). Aviones y naves espaciales históricas en el Museo de la Cuna de la Aviación . Courier Dover Publications. pág.  16. ISBN 0-486-42041-8.

•  Este artículo incorpora material de dominio público procedente de sitios web o documentos del Comando de Historia y Patrimonio Naval .
• Pearson, Lee, Desarrollo de la bomba volante , Comando de Sistemas Aéreos Navales . Archivado el 1 de agosto de 2014 en Wayback Machine .
• "Curtiss/Sperry 'Bomba Voladora'"" . Directorio de cohetes y misiles militares estadounidenses, Apéndice  4 .