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Téléphones sans fil des biplans britanniques de la Première Guerre mondiale

Les pilotes en mission de reconnaissance peuvent rapidement parler des données reçues par téléphone



Les ingénieurs du British Royal Flight Corps ont développé un tel téléphone aérien.

Dès que les gens du 18e siècle ont commencé à décoller en ballons pour la première fois, les stratèges militaires ont immédiatement commencé à réfléchir aux capacités séduisantes de la reconnaissance aérienne. Imaginez l'opportunité de remarquer les manœuvres de l'ennemi et de son artillerie d'en haut - et encore mieux si vous avez eu l'occasion de transmettre instantanément ces informations à vos collègues sur terre. Cependant, la technologie de ces années n'a pas offert de solutions élégantes à ces problèmes.

Au début du XXe siècle, tous les éléments nécessaires à la mise en œuvre de la reconnaissance aérienne sont apparus: télégraphe, téléphone et avion. Le problème n'était que de les assembler en un seul appareil. Les amateurs de sans-fil hésitaient à rencontrer des bureaucrates du gouvernement qui essayaient de ne pas dépenser d'argent pour financer des technologies non testées.

Pendant la Première Guerre mondiale, des données vitales ont été transmises par télégraphe sans fil


Dans l'une des premières tentatives, la télégraphie sans fil a été utilisée - l'envoi de signaux télégraphiques par radio. Son principal inconvénient était la taille. La batterie et l'émetteur pesaient jusqu'à 45 kg et occupaient un siège entier dans l'avion, et souvent il n'y avait pas de place pour le pilote. Une antenne en forme de fil pendait derrière un avion, et avant d'atterrir, elle devait être tordue. Il n'y avait pas de place pour un opérateur radio séparé, le pilote devait donc tout faire: observer l'ennemi, vérifier la carte, saisir les coordonnées en code Morse et piloter l'avion sous le feu ennemi.

Malgré les difficultés, certains pionniers ont réussi à faire fonctionner ce système. En 1911, le lieutenant Benjamin Fualu, le pilote du seul avion de l'armée américaine, a survolé la frontière mexicaine et a transmis des informations en code Morse aux troupes de communication situées au sol. Trois ans plus tard, sous les auspices du Royal Flight Corps (KLK), les lieutenants Donald Lewis et Baron James ont testé la communication radiotélégraphique entre l'avion, volant sur 16 km, et communiquant avec le code Morse pendant le vol.

Assez rapidement, le système sans fil KLK s'est d'abord révélé en affaires. Le 4 août 1914, la Grande-Bretagne entre dans la Première Guerre mondiale. 6 septembre en vol lors de la bataille de Marneen France, Lewis a remarqué un écart de 50 kilomètres dans les positions ennemies. Il a envoyé un message sans fil avec un rapport de ce qu'il a vu, après quoi les Britanniques et les Français ont attaqué cet écart. C'était la première fois qu'un message sans fil était reçu d'un avion britannique et des mesures réelles ont été prises sur cette base. Les commandants de l'armée britannique ont immédiatement commencé à promouvoir les communications sans fil, à exiger la fourniture d'équipements supplémentaires et à former des pilotes et des services de soutien au sol.

Depuis lors, formée en 1912 sous le commandement du capitaine Herbert Musgrave, KLK s'est développée rapidement. Au début, Musgrave a été chargé d'une enquête sur une longue liste d'activités liées à la guerre. La liste comprenait: lancement de ballons, cerfs-volants, photographie, météorologie, bombardement, tir et communications. Il a décidé de se concentrer sur ce dernier. Au début de la guerre, KLK a pris la direction de la station expérimentale Marconi de l'aérodrome de Brooklands à Surrey, au sud-ouest de Londres.


Un biplan du renseignement britannique survole des fortifications ennemies en France pendant la Première Guerre mondiale

À Brooklands en 1909, les premiers avions à moteur en Angleterre ont décollé, même si cet endroit n'était pas particulièrement adapté à l'aéroport. La piste était en plein centre de l'hippodrome, des câbles électriques entouraient le terrain sur trois côtés et des tuyaux de brique de 30 mètres de haut s'élevaient à l'est.

Au début, les pilotes de reconnaissance aérienne ont signalé l'efficacité des tirs d'artillerie, suggérant des directions. "Une pénurie d'environ 50 mètres, une déviation vers la droite" - un tel message a envoyé une fois Lewis à Marne. Une assez longue phrase pour avoir passé le code Morse du siège du pilote. En octobre 1914, les Britanniques avaient développé des cartes avec une grille, de sorte qu'en utilisant seulement quelques chiffres et lettres, il était possible de désigner à la fois la direction et la distance (par exemple, A5 B3). Mais même après une telle simplification, la télégraphie sans fil est restée une affaire délicate.


La meilleure solution semblait être un message vocal direct sur un téléphone sans fil - seul un cockpit biplan ouvert ne facilitait pas vraiment les conversations. Bruits constants, vibrations, tourbillons d'air - toutes ces voix noyées. Sous une pression du vent en constante évolution, les muscles faciaux ont refusé de conserver leur forme. Même un membre d'équipage assis à quelques centimètres de lui pouvait à peine comprendre le pilote, sans parler d'entendre le pilote parler dans le microphone de la radio, et même de distinguer sa voix du bruit de fond.

Au printemps 1915, Charles Edmond Prince est envoyé à Brooklands pour diriger le développement d'un système vocal bidirectionnel pour les avions. Prince a travaillé comme ingénieur chez Marconi Co. depuis 1907, et lui et l'équipe, dont beaucoup de membres travaillaient également pour Marconi, ont rapidement mis en place un système de communication air-sol.

Le système du Prince ne ressemblait pas du tout aux smartphones ni aux téléphones modernes de l'époque. Bien que le pilote puisse parler à la station au sol, l'opérateur au sol ne lui a répondu qu'avec le code Morse. Une autre année a été consacrée au développement de la téléphonie, capable de transmettre la voix du sol à l'avion et entre les avions.

Le groupe de Prince a expérimenté divers microphones. Finalement, ils se sont installés sur une version plutôt ancienne du microphone à cône avec un diaphragme épais conçu par Henry Hannings. Par essais et erreurs, ils ont découvert l'importance de tester le microphone à l'extérieur des murs des laboratoires et dans des conditions de vol typiques. Ils ont constaté qu'il était presque impossible de prédire le comportement d'un microphone dans l'air lors d'essais au sol. Comme Prince l'a écrit plus tard à propos de leur conception, "il est curieux que sur terre, il semblait sourd et inefficace, mais il s'est montré très vigoureusement dans l'air."

Un aspect important était le matériau du diaphragme. L'équipe a testé le carbone, l'acier, le caoutchouc dur, le celluloïd, l'aluminium et le mica. En conséquence, le mica a gagné - sa fréquence naturelle d'oscillation a été moins affectée par le bruit du moteur. Après la guerre, Prince publie les résultats de ses recherches en 1920 dans la revue Institution of Electrical Engineers.

Prince était l'un des premiers partisans des lampes électroniques, donc sa radio fonctionnait avec des lampes, pas avec des cristaux. Cependant, les lampes que son équipe avait initialement sélectionnées étaient terriblement problématiques et peu fiables, elles ont donc dû trier plusieurs modèles différents. Après le capitaine G.J. Round [l'un des inventeurs de LED / env. trans.], il a commencé à concevoir des tubes électroniques spécifiquement pour une utilisation dans l'air.

À l'été 1915, le groupe Prince teste avec succès les premières communications vocales air-sol à l'aide d'un émetteur radiotéléphonique aéroporté. Peu de temps après, le capitaine J. M. Farnival, l'un des assistants de Prince, a fondé la Brooklands School of Wireless Education. Chaque semaine, 36 pilotes de combat formés par l'utilisation d'un appareil sans fil et l'art de l'articulation correcte dans l'air le traversaient. L'école a également formé des agents à l'entretien du matériel.

Appels mains libres à l'aide d'un laryngophone


Mais l'équipe du Prince ne s'est pas arrêtée là. En 1918, ils ont sorti un casque de pilote, dans lequel des téléphones étaient intégrés autour des oreilles, et un microphone dans la gorge. Un microphone de gorge ( laryngophone ) a été enroulé autour du cou pour lire les vibrations directement de la gorge du pilote - dans ce cas, le bruit de fond du vent et du moteur n'a pas interféré. Cette communication a considérablement avancé, car elle a permis aux pilotes de parler «sans mains» ou mains libres, comme l'a écrit le capitaine B. S. Cohen dans son rapport d'ingénierie en octobre 1919.

À la fin de la guerre, Prince et les ingénieurs ont pu fournir des communications vocales air-sol, sol-air et avion-air. La British Royal Air Force a équipé 600 avions de radio à commande vocale sur des ondes non amorties et a ouvert 1 000 stations au sol, employant 18 000 opérateurs.

Cet exemple illustre comment la technologie militaire favorise l'innovation en temps de guerre. Cependant, le suivi de l'historique des réalisations est parfois assez difficile.

Dans une réponse officielle au travail du prince de 1920 publié dans l'IEE, le capitaine P.P.Eckersley a noté que la promotion des téléphones d'avion serait aussi difficile que de les développer. Il voulait dire que Prince n'avait pas de budget illimité pour la recherche et le développement, il a donc dû d'abord montrer les avantages pratiques de l'utilisation de la téléphonie aérienne.

Dans la description du développement, Prince était particulièrement fier que lui et son équipe aient pu le démontrer à Lord Kitchener à Saint-Omer en février 1916, lors de la première démonstration de l'utilisation pratique de l'appareil.

Cependant, le major T. Vincent Smith a jugé une telle manifestation déraisonnable. Il a été conseiller technique de KLK et a fait valoir que la démonstration d'un téléphone sans fil à de hauts fonctionnaires ne ferait qu'exacerber leur imagination et que les commandants décideraient que cet appareil résoudrait tous leurs importants problèmes de communication. Smith considérait qu'il était de son devoir d'étouffer leur enthousiasme au cas où on lui demanderait de "faire quelque chose d'impossible".

Round, le développeur de tubes électroniques, et Harry M. Dauset, ingénieur en chef des tests chez Marconi, ajoutent leurs raffinements à l'histoire de Prince. Round a noté que les études des récepteurs et émetteurs basés sur des tubes électroniques ont commencé en 1913, avant même le début de la guerre. Dausett a déclaré qu'il fallait rendre hommage aux ingénieurs de Marconi qui ont créé le premier téléphone de travail (qui n'est apparu avec Prince qu'en 1915).

Dans un article de 1920, Prince reconnaît qu'il n'a pas inclus l'historique complet de l'invention et que sa contribution a été de réutiliser les schémas existants pour une utilisation sur les avions. Il rend hommage aux contributions du Round et d'autres ingénieurs, ainsi que de General Electric Co., qui a breveté un système de téléphonie aéroportée similaire utilisé par les forces de communication américaines.

Mais de tels détails restent rarement dans l'histoire. Par conséquent, tous les mérites de la création d'un téléphone aérien, qui est maintenant stocké dans la collection du London Science Museum, sont attribués uniquement à Prince. Notre tâche est de nous rappeler que cet appareil innovant est le résultat du travail non pas d'un, mais de beaucoup de gens.

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