En la Primera Guerra Mundial, los biplanos británicos tenían teléfonos inalámbricos en la cabina.
Los pilotos en misiones de reconocimiento podrían reportar inmediatamente a sus hallazgos.
Foto: Museo de Ciencias / SSPL / Getty Images
Los ingenieros de Marconi que trabajan en el British Royal Flying Corps desarrollaron este set de telefonía aérea.
Tan pronto como los primeros humanos subieron en globos aerostáticos a fines de 1700, los estrategas militares vieron las tentadoras posibilidades de reconocimiento aéreo. Imagina poder detectar movimientos enemigos y artillería desde lo alto, incluso mejor si pudieras comunicar instantáneamente esos hallazgos a tus colegas en el terreno. Pero la tecnología del día no ofrecía una forma elegante de hacerlo.
A principios del siglo XX, todos los elementos necesarios estaban en su lugar para finalmente hacer realidad el reconocimiento aéreo: el telégrafo, el teléfono y el avión. El desafío fue reunirlos. Los entusiastas de la tecnología inalámbrica se enfrentaron a burócratas gubernamentales renuentes, que fueron parsimoniosos al financiar una tecnología no probada.
La telegrafía inalámbrica proporcionó Intel vital durante las batallas de la Primera Guerra Mundial
Un primer intento involucró la telegrafía inalámbrica: el envío de señales telegráficas por radio. Su principal inconveniente era el tamaño. La batería y el transmisor pesaban hasta 45 kilogramos y ocupaban un asiento completo en un avión, a veces desbordando el área del piloto. La antena de alambre se arrastraba detrás del avión y tuvo que ser enrollada antes de aterrizar. No había espacio para un operador de radio dedicado, por lo que el piloto tendría que hacer todo: observar al enemigo, consultar el mapa y tocar las coordenadas en código Morse, todo mientras volaba el avión bajo el fuego enemigo.
A pesar de la configuración complicada, algunos pioneros lograron que funcionara. En 1911, el primer teniente Benjamin D. Foulois, piloto del único avión del ejército de EE. UU., Voló a lo largo de la frontera mexicana e informó a las estaciones de Signal Corps en tierra por código Morse. Tres años después, bajo los auspicios del British Royal Flying Corps (RFC), los tenientes Donald Lewis y Baron James probaron la radiotelegrafía aire-aire volando a 16 kilómetros de distancia, comunicándose por código Morse mientras volaban.
El sistema inalámbrico de RFC no tardó mucho en ver su primera acción real. Inglaterra entró en la Primera Guerra Mundial el 4 de agosto de 1914. El 6 de septiembre, mientras volaba durante la primera Batalla del Marne en Francia, Lewis descubrió una brecha de 50 km en la línea enemiga. Envió un mensaje inalámbrico informando lo que vio, y las tropas británicas y francesas cargaron la brecha. Era la primera vez que se recibía y se aplicaba un mensaje inalámbrico enviado desde un avión británico. Los comandantes del ejército británico se convirtieron en evangelistas instantáneos para la tecnología inalámbrica, exigiendo más equipos y capacitación tanto para pilotos como para apoyo en tierra.
A partir de entonces, el RFC, que se formó en 1912 bajo el mando del Capitán Herbert Musgrave, creció rápidamente. Inicialmente, a Musgrave se le había encomendado la tarea de investigar una larga lista de actividades relacionadas con la guerra: globo, kite, fotografía, meteorología, lanzamiento de bombas, mosquetería y comunicación. Decidió centrarse en lo último. Al comienzo de la guerra, el RFC se hizo cargo de la estación experimental Marconi en Brooklands Aerodrome en Surrey, al suroeste de Londres.
Foto: Biblioteca Nacional de Escocia
Un biplano británico en una misión de reconocimiento sobrevuela las líneas enemigas en Francia durante la Primera Guerra Mundial.
Brooklands había sido el sitio del primer vuelo con motor en Inglaterra, en 1909, a pesar de que no era un lugar ideal para un campo de aviación. La pista se encontraba en medio de una pista de carreras de motor, los cables de alta tensión rodeaban el campo por tres lados, y dos chimeneas de ladrillo de 30 metros de altura estaban al este.
Al principio, los pilotos de reconocimiento informaron sobre la efectividad de los disparos de artillería al dar instrucciones direccionales. "Alrededor de 50 yardas menos y a la derecha" fue un mensaje que Lewis envió a Marne. Esa es una cadena bastante larga para que un piloto toque el código Morse. Para octubre de 1914, los británicos habían desarrollado mapas con referencias de cuadrícula, lo que significaba que con solo unas pocas letras y números, como "A5 B3", se podía indicar la dirección y la distancia. Sin embargo, incluso con esa simplificación, el uso de radiotelegrafía seguía siendo engorroso.
Llamadas de voz desde la cabina confiadas en buenos micrófonos
La comunicación de voz directa a través de la telefonía inalámbrica era una mejor solución, excepto que la cabina abierta de un biplano no conducía exactamente a una conversación fácil. Ruidos intensos, vibraciones y perturbaciones aéreas a menudo violentas ahogaban las voces. Los músculos de la cara tenían problemas para mantener su forma bajo la presión variable del viento. Los pilotos tenían dificultades para ser entendidos por los tripulantes sentados a solo unos centímetros de distancia, sin importarles ser escuchados a través de un micrófono por una radio que tenía que distinguir la voz del ruido de fondo.
En la primavera de 1915, Charles Edmond Prince fue enviado a Brooklands para liderar el desarrollo de un sistema de voz bidireccional para aviones. Prince había trabajado como ingeniero para Marconi Co. desde 1907, y él y su equipo, muchos de los cuales también vinieron de Marconi, pronto pusieron en funcionamiento un sistema de aire a tierra.
El sistema de Prince no era para nada como un teléfono celular moderno, ni siquiera como los teléfonos de la época. Aunque el piloto podía hablar con la estación terrestre, el operador terrestre respondió en código Morse. Tomó otro año desarrollar telefonía inalámbrica de tierra a aire y de máquina a máquina.
El grupo de Prince experimentó con una variedad de micrófonos. Finalmente se decidieron por un micrófono antiguo de Hunnings Cone que tenía un diafragma grueso. Mediante prueba y error, aprendieron la importancia de probar el micrófono fuera del laboratorio y en condiciones de vuelo típicas. Encontraron casi imposible predecir cómo funcionaría un micrófono en particular en el aire basándose únicamente en su comportamiento en el suelo. Como Prince escribió más tarde sobre el Cono Hunnings, "parecía curiosamente muerto e ineficaz en el suelo, pero parecía adquirir una nueva vivacidad en el aire".
El material del diafragma también era importante. El equipo probó carbono, acero, ebonita, celuloide, aluminio y mica. Mica fue el ganador final porque su frecuencia natural fue la menos afectada por el ruido del motor. (Prince publicó sus hallazgos después de la guerra, en una revista de 1920 de la Institution of Electrical Engineers.
Prince fue uno de los primeros defensores de los tubos de vacío, por lo que su radio se basó en tubos en lugar de cristales. Pero los tubos que su equipo usó inicialmente eran increíblemente problemáticos y poco confiables, y el equipo trabajó a través de varios modelos diferentes. Después de que el capitán H.J. Round de Marconi Co. se uniera al grupo de Prince, diseñó tubos de vacío específicamente para aplicaciones en el aire.
Durante el verano de 1915, el grupo de Prince probó con éxito la primera comunicación de voz aire-tierra usando un transmisor de telefonía por radio de un avión. Poco después, el Capitán J.M. Furnival, uno de los asistentes de Prince, estableció la Escuela de Entrenamiento Inalámbrico en Brooklands. Cada semana pasaron 36 pilotos de combate para aprender a usar el aparato inalámbrico y el arte de una articulación adecuada en el aire. La escuela también capacitó a los oficiales sobre cómo mantener el equipo.
Llamadas manos libres a través del micrófono de garganta
El equipo de Prince no se detuvo allí. En 1918, lanzaron una nueva tapa de aviador que incorporaba receptores telefónicos sobre las orejas y un micrófono de garganta. El micrófono de garganta se incorporó a la tapa y se envolvió alrededor del cuello para que pudiera recoger las vibraciones directamente de la garganta del piloto, evitando así el ruido de fondo del viento y el motor. Este fue un avance significativo porque permitió a los pilotos ir "manos libres", como el Capitán B.S. Cohen escribió en su informe de ingeniería de octubre de 1919.
Al final de la guerra, Prince y sus ingenieros habían logrado la transmisión inalámbrica del habla aire-tierra, tierra-aire y máquina a máquina. La Royal Air Force había equipado 600 aviones con radio de voz de onda continua y estableció 1,000 estaciones terrestres con 18,000 operadores inalámbricos.
This seems like a clear example of how military technology drives innovation during times of war. But tracing the history of the achievement muddies the water a bit.
In the formal response to Prince’s 1920 IEE paper, Captain P.P. Eckersley called the airplane telephone as much a problem of propaganda as it was a technical challenge. By that, he meant Prince didn’t have an unlimited R&D budget, and so he had to prove that aerial telephony was going to have practical applications.
In his retelling of the development, Prince was proud of his team’s demonstration for Lord Kitchener at St. Omer in February 1916, the first practical demonstration of the device.
But Major T. Vincent Smith thought such a demonstration was ill-advised. Smith, a technical advisor to the RFC, argued that showing the wireless telephone to the higher command would only inflame their imaginations, believing such a device could solve all of their considerable communication difficulties. Smith saw it as his duty to dampen enthusiasm, lest he be asked to “do all sorts of impossible things.”
Both Round, the vacuum tube designer, and Harry M. Dowsett, Marconi’s chief of testing, added nuance to Prince’s version of events. Round noted that investigations into vacuum-tube systems for sending and receiving telephony began in 1913, well before the war was under way. Dowsett said that more credit should be given to the Marconi engineers who created the first working telephony set (as opposed to Prince’s experimental set of 1915).
In his 1920 article, Prince acknowledges that he did not include the full history and that his contribution was the novel application of existing circuitry to use in an airplane. He then gives credit to the contributions of Round and other engineers, as well as the General Electric Co., which had patented a similar aerial telephony system used by the U.S. Army Signal Corps.
History rarely has room for so much detail. And so it is Prince—and Prince alone—who gets the credit line for the aerial telephony set that is now in the collections of the Science Museum London. It’s up to us to remember that this innovative machine was the work not of one but of many.
https://spectrum.ieee.org/tech-history/ ... in-cockpit