Gyroscopic autopilot
જાઇરોસ્કોપિક ઓટોપાયલટ એ 20મી સદીની શરૂઆતમાં મુખ્યત્વે ઉડ્ડયન ઉપયોગ માટે વિકસાવવામાં આવેલી ઓટોપાયલટ સિસ્ટમનો એક પ્રકાર હતો. ત્યારથી, આ ઓટોપાયલટના સિદ્ધાંતો લશ્કરી અને નાગરિક એમ બન્ને પ્રકારની વિવિધ વિમાન નિયંત્રણ પ્રણાલીઓનો આધાર રહ્યા છે. પ્રારંભિક વિકાસ સ્પેરી કોર્પોરેશને 1912માં મૂળ જાઇરોસ્કોપિક ઓટોપાયલટ વિકસાવ્યું હતું. આ ઉપકરણને "જાઇરોસ્કોપિક સ્ટેબિલાઇઝર ઉપકરણ" કહેવામાં આવતું હતું, અને તેનો હેતુ વિમાનની સ્થિરતા અને નિયંત્રણમાં સુધારો કરવાનો હતો. તેણે વિમાનને ઇચ્છિત હોકાયંત્રનું મથાળું અને ઊંચાઈ આપમેળે જાળવવાની મંજૂરી આપવા માટે અન્ય કેટલાક સાધનોમાંથી મેળવેલા ઇનપુટનો ઉપયોગ કર્યો હતો. જાઇરોસ્કોપિક સ્ટેબિલાઇઝર ઉપકરણની મુખ્ય વિશેષતા એ હતી કે તેમાં વિમાનની નિયંત્રણ સપાટીઓને નિયંત્રિત કરવા માટે જાઇરોસ્કોપનો સમાવેશ કરવામાં આવ્યો હતો. લોરેન્સ સ્પેરી ગાયરોસ્કોપના નાના અને હળવા સંસ્કરણની રચના કરવામાં સફળ રહ્યા હતા, અને ઉપકરણને વિમાનની હાઇડ્રોલિક નિયંત્રણ પ્રણાલીમાં સંકલિત કરવામાં આવ્યું હતું. નકારાત્મક પ્રતિસાદ લૂપનો ઉપયોગ કરીને, જાઇરોસ્કોપ સીધા અને સમતોલ ઉડાન જાળવવા માટે વિમાનની નિયંત્રણ સપાટીઓને આપમેળે સમાયોજિત કરે છે. લોરેન્સ સ્પેરીના ઓટોપાયલટનો પ્રથમ ઉપયોગ 18 જૂન, 1914ના રોજ ફ્રાન્સમાં કરવામાં આવ્યો હતો. સ્પેરી એક પ્રદર્શનમાં ભાગ લઈ રહ્યા હતા જેમાં 57 વિમાનોને નવા સુધારાઓ અને નવીનતાઓ સાથે ફીટ કરવામાં આવ્યા હતા. સ્પેરીનું વિમાન, કર્ટિસ સી-2, જાઇરોસ્કોપિક સ્ટેબિલાઇઝરથી સજ્જ એકમાત્ર વિમાન હતું. સ્પેરીએ તેના સહાયક એમિલ કેચિન સાથે દર્શકો અને લશ્કરી નિરીક્ષકોથી ભરેલા ગ્રાન્ડસ્ટેન્ડની સામે ત્રણ પાસ કર્યા હતા. તેના પ્રથમ પાસ પર, સ્પેરીએ ઓટોપાયલટને રોક્યો અને તેના હાથને નિયંત્રણથી દૂર રાખીને ગ્રાન્ડસ્ટેન્ડની પાછળથી ઉડાન ભરી. બીજા પાસ પર, કેચિન ફ્યુઝલેજથી સાત ફૂટ દૂર સ્ટારબોર્ડની પાંખ પર ચઢ્યો અને સ્પેરીના હાથ હજુ પણ નિયંત્રણથી દૂર હતા. જ્યારે વજનમાં ફેરફારને કારણે વિમાન બંધ થઈ ગયું, ત્યારે ઓટોપાયલટે તરત જ પાંખોને સ્થિર કરી દીધી. તેના અંતિમ પાસ પર, સ્પેરી પાયલોટની બેઠક ખાલી રાખીને, વિરુદ્ધ પાંખ પર ચઢ્યો. નિરીક્ષકો પાયલોટ દ્વારા જાતે નિયંત્રિત કર્યા વિના વિમાનની સ્તરની ઉડાન જાળવવાની ક્ષમતાથી આશ્ચર્યચકિત થઈ ગયા હતા. સ્પેરીએ ફ્રેન્ચ આર્મી એર કોર્પ્સના કમાન્ડન્ટ જોસેફ બેરેસને પણ તેમના ઉપકરણની બિનસહાયક ટેકઓફ અને ઉતરાણ કરવાની ક્ષમતા દર્શાવવા માટે સવારી આપી હતી. સિદ્ધિઓ વિલી પોસ્ટ 23 જૂન, 1931 ના રોજ વિશ્વભરમાં તેમની વિક્રમી સફર પછી પ્રખ્યાત બની હતી. તેમના વિમાનમાં, લોકહીડ વેગાનું ઉપનામ "વિન્ની માએ" હતું, તેમણે આઠ દિવસમાં 15 કલાક અને 51 મિનિટમાં વિશ્વની મુસાફરી કરી હતી. તેમણે હેરોલ્ડ ગેટ્ટીની મદદથી આ સિદ્ધિ હાંસલ કરી હતી, જેમણે તેમના નાવિક અને સહ-પાયલોટ તરીકે સેવા આપી હતી. બે વર્ષ પછી તેણે જાતે જ વિશ્વભરમાં ઉડાન ભરીને પોતાનો અગાઉનો વિક્રમ તોડ્યો હતો. તે સાબિત કરવા માંગતો હતો કે એક માણસ સહ-પાયલોટ વિના એક જ સફર પૂર્ણ કરી શકે છે. આ પરિપૂર્ણ કરવા માટે, તેમણે વિન્ની માએને સ્પેરી જાઇરોસ્કોપ ઓટોપાયલટ અને રેડિયો દિશા શોધકથી સજ્જ કર્યું. જોકે તેમને ઓટોપાયલટમાં કેટલીક સમસ્યાઓનો સામનો કરવો પડ્યો હતો, તેમણે સાત દિવસ, 18 કલાક અને 49 મિનિટમાં સફર પૂર્ણ કરી હતી. વિમાનને નેવિગેટ કરવાનું કાર્ય વધુ સરળ અને વધુ કાર્યક્ષમ બનાવવા માટે ઓટોપાયલટ અને રેડિયો દિશા શોધકનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ઓટોપાયલટના ઉપયોગથી પોસ્ટ પર શારીરિક અને માનસિક માંગમાં ઘટાડો થયો કારણ કે તે વિશ્વભરમાં ઉડાન ભરી હતી. પ્રારંભિક લશ્કરી કાર્યક્રમો યુ. એસ. આર્મી એર કોર્પ્સ અને યુ. એસ. નેવીએ બીજા વિશ્વયુદ્ધ પહેલા અને તે દરમિયાન લશ્કરી વિમાનો પર ઓટોપાયલટ સાથે પ્રયોગ કર્યો હતો. તે સમયે વિકસાવવામાં આવી રહેલી નવી સ્તરની બોમ્બ ધડાકા તકનીકો માટે સીધી અને સ્તરીય ઉડાન એક જરૂરિયાત બની ગઈ હતી. સ્પેરી ગાયરોસ્કોપ કંપનીએ લશ્કરી વિમાનોમાં ઉપયોગ માટે ઘણી ઓટોપાયલટ પ્રણાલીઓ વિકસાવી હતી. જ્યારે બોઇંગ બી-17 ફ્લાઇંગ ફોર્ટ્રેસ 1930 ના દાયકાના અંતમાં વિતરિત કરવામાં આવ્યું હતું, ત્યારે તે વ્યાપારી સ્પેરી એ-3 ઓટોપાયલટથી સજ્જ હતું. એ-3 એક સરળ ઓટોપાયલટ હતું અને વિમાનના સીધા અને સ્તરના માર્ગમાં માત્ર કોણીય વિચલનોને સુધાર્યું હતું. તેમાં વાયુયુક્ત હાઇડ્રોલિક સર્વોઝનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, જે ઇનપુટ્સ પર ધીમે ધીમે પ્રતિક્રિયા આપવાનું વલણ ધરાવે છે, અને આ ઘણીવાર વિમાનના સુધારેલા માર્ગને વધુ પડતું વળતર તરફ દોરી જાય છે. જ્યારે પાયલોટ ખરાબ હવામાન અથવા ખરાબ હવામાં ઉડાન ભરી રહ્યા હતા ત્યારે તેના કારણે નેવિગેશન અને નિયંત્રણની સમસ્યાઓ સર્જાઈ હતી. આ સમસ્યાઓને ઉકેલવા માટે, સ્પેરી એ-5 ઓટોપાયલટ વિકસાવવામાં આવ્યું હતું. આ પ્રથમ સંપૂર્ણ ઇલેક્ટ્રિક ઓટોપાયલટ હતું. આ નવા ઓટોપાયલટમાં ત્રણ ડ્યુઅલ-એલિમેન્ટ વેક્યૂમ ટ્યુબ એમ્પ્લીફાયર્સ અને હાઇ-સ્પીડ ગાયરોઝનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. દરેક એમ્પ્લીફાયર એક અલગ અક્ષ સાથે સંકળાયેલું હતુંઃ યૉ, પિચ અને રોલ. હાઈ-સ્પીડ ગાયરો વધુ સંવેદનશીલ હતા અને વિમાનના સ્તરના ઉડાન માર્ગના આધાર સંદર્ભ સ્તરની સ્થાપના કરી હતી. જ્યારે પણ વિમાન આધાર સંદર્ભ સ્તરથી વિચલિત થાય છે, ત્યારે ઓટોપાયલટ સંદર્ભ સ્તરમાં ફેરફારો વચ્ચે થયેલા સમય માટે સમાયોજિત થાય છે. આનાથી ઓટોપાયલટને પરિવર્તનના વેગ અને પ્રવેગને શોધવાની મંજૂરી મળી. ગણતરી કરેલ ફેરફાર પછી સ્વતંત્ર ઇલેક્ટ્રો-હાઇડ્રોલિક સર્વોઝ દ્વારા નિયંત્રણ સપાટીઓ પર ઝડપથી સંચારિત કરવામાં આવ્યો હતો. આ વિમાનના ઝડપી, વધુ સ્થિર સુધારા તરફ દોરી ગયું. એ-5 ઓટોપાયલટ દ્વારા વિમાનના ઝડપી સ્થિરીકરણથી લશ્કરી વિમાનો પર નવા બોમ્બસાઇટનો ઉપયોગ શક્ય બન્યો. નોર્ડન બોમ્બસાઇટ અને સ્પેરી બોમ્બસાઇટ બંનેનો ઉપયોગ યુદ્ધ દરમિયાન સેના અને નૌકાદળના બોમ્બર્સ પર કરવામાં આવ્યો હતો. બંને બોમ્બસાઇટમાં જાઇરોસ્કોપ, ટેલિસ્કોપ અને એનાલોગ કમ્પ્યુટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો જેથી બોમ્બર્સ તેમના પેલોડને જમીન પરના લક્ષ્યો પર ચોક્કસપણે મૂકવા માટે રીલીઝ પોઇન્ટની ગણતરી કરી શકે. એ-5માં આ બોમ્બસાઇટ સાથે સંકલિત થવાની ક્ષમતા હતી. એકવાર બોમ્બાર્ડિયરે લક્ષ્ય શોધી કાઢ્યું અને બોમ્બની દૃષ્ટિને સમાયોજિત કરી લીધા પછી, ઓટોપાયલટ વિમાનને સીધું ઉડવા અને લક્ષ્ય સુધી સરખાવવા માટે રોકાયેલ હશે, જ્યાં બોમ્બની દૃષ્ટિ આપમેળે બોમ્બ છોડવાના બિંદુની ગણતરી કરશે. મિસાઇલ્સ જર્મન વી-1 બઝ બોમ્બ પણ માર્ગદર્શન માટે ઓટોપાયલટ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરે છે. તેમાં લોલક પ્રણાલીનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો જે સ્પેરી ઓટોપાયલટ્સમાં ઉપયોગમાં લેવાતી જેમ જ જાઇરોસ્કોપ દ્વારા ભીની કરવામાં આવી હતી. તે અભ્યાસક્રમ જાળવવા માટે રેડિયો દિશા શોધનો પણ ઉપયોગ કરે છે. માનવરહિત શસ્ત્રો પર ઓટોપાયલટના ઉપયોગને આધુનિક ક્રૂઝ મિસાઇલ્સના પુરોગામી તરીકે જોઈ શકાય છે. સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ "બી-17નું ઉડાન નિયંત્રણ ઉપકરણ". "ઓટોપાયલટ કેવી રીતે કામ કરે છે". "વિલી પોસ્ટ". મૂળ સ્પેરી કંપની કેટલોગ એરક્રાફ્ટ સાધનો 1912 પરિચય અમેરિકન શોધો