Những người tiên phong vĩ đại trong lịch sử công nghệ dẫn đường quán tính

Sự trưởng thành của định vị quán tính hiện đại, cảm biến gyroscope và công nghệ hướng dẫn chính xác được xây dựng dựa trên nghiên cứu cơ bản và những thành tựu đột phá của nhiều thế hệ các nhà khoa học.Từ sự phát hiện ban đầu về nguyên tắc quán tính xoắn ốc đến việc thực hiện các hệ thống định vị quán tính chính xác cao được áp dụng trong hàng không, hàng hải và hàng không vũ trụ, mỗi bước nhảy vọt công nghệ quan trọng là không thể tách rời khỏi công việc tiên phong của các nhân vật mang tính biểu tượng.Bài viết này sắp xếp các nhà tiên phong có ảnh hưởng nhất trong lịch sử điều hướng quán tính.
1. Léon Foucault “ Cha của máy quay hiện đại ”

Trước thế kỷ 19, sự quay của Trái đất vẫn là một đề xuất khoa học gây tranh cãi. Năm 1851, nhà vật lý người Pháp Léon Foucault đã thiết kế thí nghiệm lắc Foucault nổi tiếng.Dựa trên nguyên tắc mà mặt phẳng rung động của một con lắc tự do vẫn không thay đổi trong không gian quán tính, ông đã chứng minh trực quan sự quay của Trái đất, kết thúc một cuộc tranh luận học thuật kéo dài hai thế kỷ.
Năm 1852, dựa vào sự ổn định không gian của các vật cứng quay tốc độ cao, Foucault đã phát minh ra dụng cụ quay đầu tiên và chính thức đặt tên là Gyroscope,có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp cho "chuyển động" và "nhìn thấy"Điều này đánh dấu sự ra đời của kính quay hiện đại.
Với thiết bị quay vòng ban đầu này, Foucault đã hoàn thành ba thí nghiệm quan trọng: xác minh vòng quay ban ngày của Trái đất, đo vĩ độ địa lý địa phương,và xác định hướng bắc-nam trên mặt đấtMặc dù máy quay đầu tiên của ông có cấu trúc đơn giản, nhưng hệ thống lý thuyết của nó nghiêm ngặt và chính xác.Nó đặt nền tảng lý thuyết cốt lõi cho các phép đo quán tính và nghiên cứu định vị quán tính tiếp theo, khởi động kỷ nguyên ứng dụng kỹ thuật công nghệ quán tính.
2. Hermann Anschütz-Kaempfe ️ Nhà phát minh ra cây la bàn đầu tiên của hải quân

Hermann Anschütz-Kaempfe (1872~1931), một nhà thám hiểm và nhà phát minh người Đức, là người tiên phong nhận ra ứng dụng trên biển quy mô lớn của công nghệ gyroscopic.khi ông đề xuất một kế hoạch thám hiểm Bắc Cực tàu ngầm, ông gặp phải một tình huống khó khăn về mặt kỹ thuật: la bàn từ tính thất bại ở Bắc Cực và được bảo vệ hoàn toàn bởi thân tàu ngầm bằng thép, làm cho điều hướng từ tính truyền thống không hiệu quả dưới nước.

Wernher von Braun (1912-1977), một chuyên gia tên lửa người Đức-Mỹ, là một người tiên phong trong công nghệ hướng dẫn quán tính tàu sân bay hiện đại.ông lần đầu tiên nhận ra ứng dụng kỹ thuật quy mô lớn của đo lường quán tính và hướng dẫn quán tính trên tàu sân bay tên lửa, đặt nền tảng cho tên lửa đạn đạo và công nghệ định vị tàu vũ trụ.
Sau Thế chiến II, von Braun dẫn đầu nhóm kỹ thuật của mình đến Hoa Kỳ, chủ trì việc phát triển tên lửa Redstone, Jupiter và Pershing,và thúc đẩy sự trưởng thành của các hệ thống hướng dẫn quán tính tên lửa đầu tiênTên lửa Jupiter-C mà ông phát triển đã phóng thành công vệ tinh nhân tạo đầu tiên của Mỹ.
Sau đó, von Braun là cố vấn kỹ thuật trưởng của NASA và dẫn đầu thiết kế tàu phóng siêu nặng Saturn V cho chương trình Apollo.Việc hạ cánh thành công lên mặt trăng của Apollo 11 vào năm 1969 đánh dấu sự trưởng thành hoàn toàn của công nghệ dẫn đường và định vị quán tính hàng không vũ trụ, đẩy hướng dẫn chính xác quán tính vào kỷ nguyên khám phá không gian sâu.
5. Charles Stark Draper Father of Modern Inertial Navigation

Charles Stark Draper (1901-1987), được biết đến như là "Ông Gyro" và "Columbus của thế kỷ 20", là người sáng lập ra công nghệ quán tính chính xác cao hiện đại và là người sáng lập ra Phòng thí nghiệm MIT Draper,Viện nghiên cứu công nghệ quán tính hàng đầu thế giới.
Vào năm 1953, nhóm của Draper đã phát triển thiết bị tham chiếu quán tính cơ học đầu tiên trên thế giới (SPIRE), trở thành nguyên mẫu kỹ thuật cho các hệ thống điều hướng quán tính cho máy bay, tàu, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay, máy bay và máy bay.tên lửa và tàu vũ trụVào những năm 1950, ông đã phát minh ra kính quay lơ lửng lơ lửng với một độ tự do,cải thiện độ chính xác của thiết bị quán tính bằng 2 ∼ 3 thứ hạng và thống trị thị trường thiết bị quán tính chính xác cao trong 40 năm.
Trong những năm 1970, nhóm của Draper đã phát triển kính quay ba pha trôi chính xác nhất thế giới (tích hợp pha trôi chất lỏng,khí nổi và các công nghệ treo từ) và hệ thống quán tính nền tảng nổi chính xác cao cho tên lửa chiến lượcTrong khi đó, phòng thí nghiệm của ông độc lập tiến hành phát triển hệ thống định vị và hướng dẫn tàu vũ trụ Apollo,đảm bảo sự thành công của nhiệm vụ hạ cánh người lên mặt trăng.
Draper đã phân chia một cách có hệ thống sự phát triển của công nghệ quán tính thành bốn thế hệ, làm rõ con đường phát triển kỹ thuật từ các máy quay cơ khí,Hệ thống quán tính dựa trên gia tốcNghiên cứu của ông hệ thống hóa và kỹ thuật công nghệ quán tính,thiết lập khuôn khổ kỹ thuật tổng thể cho hàng hải quán tính hiện đạiÔng đã được trao tặng Huân chương vàng của Học viện Kỹ thuật Quốc gia về Thành tựu Kỹ thuật, được công nhận là một trong bảy thành tựu kỹ thuật vĩ đại nhất trong 50 năm.
Tóm lại

Từ khám phá của Foucault về quán tính gyroscopic, sáng tạo của Schuler về các tiêu chí lý thuyết điều hướng quán tính, nhận thức của Anschütz về đột phá điều hướng quán tính biển,đến kỹ thuật hướng dẫn quán tính không gian của von Braun và hệ thống hệ thống quán tính chính xác cao của Draper, các thế hệ các nhà khoa học đã hoàn thành sự tiến hóa của công nghệ quán tính từ khám phá nguyên tắc, suy luận lý thuyết, xác minh kỹ thuật đến sự trưởng thành công nghiệp.Những thành tựu nghiên cứu của họ vẫn hỗ trợ việc nâng cấp lặp lại của FOG hiện đại, RLG và công nghệ định vị quán tính MEMS.