W roku następującym po swoim historycznym transatlantyckim locie do Paryża, Charles Lindbergh, latający ponownie w duchu St.Louis, zgubił drogę gdzieś między Hawaną, Kubą i południowo-zachodnim wybrzeżem Florydy., Stało się to w środku nocy i na tyle zaalarmowało Lindbergha, że lata później wspominał ten incydent w swoim pamiętniku Autobiografia wartości:

z tej historii

nad Cieśniną Florydy mój kompas magnetyczny obracał się bez zatrzymywania…. Nie miałem pojęcia, czy lecę na północ, południe, wschód czy zachód. Kilka gwiazd bezpośrednio nad głową było słabo widocznych przez mgłę, ale nie utworzyły one żadnej konstelacji, którą mógłbym rozpoznać. Zacząłem wspinać się w kierunku czystego nieba, które musiało istnieć gdzieś nade mną., Gdybym mógł zobaczyć Polaris, ten północny punkt światła, mógłbym poruszać się po nim z rozsądną dokładnością. Ale mgła zgęstniała wraz ze wzrostem wysokości….

nic na mojej mapie Florydy nie odpowiadało rysom ziemi, które widziałem … gdzie mogę być? Rozłożyłem swój wykres hydrograficzny…. Leciałem prawie pod kątem prostym do mojego właściwego kursu i to … zepchnęło mnie blisko 300 mil od trasy!

gdyby miało to miejsce dziewięć miesięcy wcześniej, nad Atlantykiem, nazwa „Lindbergh” mogłaby dziś być jedynie zapomnianą ciekawostką lotniczą., Jego niemal tragiczna podróż na Karaiby okazała się jednak krytycznym momentem w czasie, nie tylko dla zrozumienia nawigacji Lindbergha, ale także dla rozwoju praktyki dla wszystkich lotników. Kilka miesięcy później świeżo upieczony pilot spotkał młodego oficera marynarki, a ich współpraca zmieniła świat latania.

może trudno uwierzyć, że Lindbergh nauczył się nawigować dopiero w roku po swoim nieprzerwanym locie z Nowego Jorku do Paryża, ale w 1927 praktyka ta była nadal bardziej sztuką niż nauką., Od 1919 roku lotnicy próbowali z różnym powodzeniem przekroczyć Atlantyk, ale nadal używali narzędzi i metod przeznaczonych do żeglugi morskiej, a te okazały się nieodpowiednie dla Nieba.

Kiedy w 1925 roku dowódca Marynarki John Rodgers podjął próbę pierwszego lotu z Kalifornii na Hawaje, wyprawa zakończyła się katastrofalnie, ilustrując, jak zawodny może być Sprzęt. Mimo że przewożono sekstanty, załoga Rodgersa nie miała pewności co do obserwacji wykonanych z ich łodzi latającej PN-9., Zamiast tego polegały one na radionawigacji, ustalając kierunek sygnałów przesyłanych przez statki pomocnicze na trasie. Jednak technologia tych okrętowych kierunkowskazów była nadal niesprzyjająca, a w połączeniu z błędem operatora, sprawiła, że PN-9 ominął statek z tankowaniem paliwa. Z powodu braku paliwa samolot został zmuszony do lądowania w oceanie setki mil od Hawajów. Załoga spędziła dzielnie 10 dni płynąc łodzią latającą na hawajską wyspę Kauai, co było prawdopodobnie największym wyczynem żeglarskim, jakiego kiedykolwiek dokonali lotnicy.,

pod koniec I wojny światowej niektórzy piloci używali sekstantów bąbelkowych, które w locie zastępowały sztuczny horyzont rzeczywisty horyzont, na którym polegali marynarze, a także nawigację radiową, ale Lindbergh uznał, że dla jego lotu w Paryżu urządzenia były zarówno kłopotliwe, jak i nieskuteczne. Wysokie skrzydło Ducha zasłaniało mu Widok na niebo, przez co obserwacje gwiazd były niemal niemożliwe., Nawet gdyby miał jasny widok, byłoby zbyt dużym wyzwaniem, Próbowanie pomiarów sekstantu jedną ręką, podczas gdy kontrolowanie niestabilnego Ducha drugą, a następnie bazgranie obliczeń, które zajmowały wyszkolonemu marynarzowi 15 minut, wszystko robione przez jednego pilota rezygnującego ze snu w 33-godzinnym locie. Nawigacja radiowa, metoda, która wysłała Johna Rodgersa na Hawaje, była wyraźnie zawodna, a sprzęt był ciężki.,

zamiast tego Lindbergh przekonywał, że ładowność jego samolotu jest lepiej wykorzystana na dodatkowe paliwo, które można zużyć, aby skorygować wszelkie znaczące odchylenia od planu lotu po dotarciu na ląd; Europa Zachodnia była przecież wielkim celem. Polegał całkowicie na martwym rachunku, obliczając swoją pozycję od punktu do punktu, śledząc jego prędkość powietrzną. Używał zegara i kompasu, tak jak miał między punktami kontrolnymi podczas latania pocztą lotniczą.

pomimo wszystkich przeszkód, Lindbergh nadal dokonał lądowania w Irlandii w odległości trzech mil od zamierzonego miejsca, co było niezwykłym wyczynem., Czy posiadał jakieś nadludzkie poczucie kierunku? Jego umiejętność utrzymywania kursu podczas wyczerpania jest niezaprzeczalnym osiągnięciem, ale National Aeronautic Association observer for the flight, John Heinmuller, zauważył również, że rozkład ciśnienia nad Atlantykiem w ciągu dwóch dni lotu był taki, że dryf wiatru netto był zerowy— ” po raz pierwszy tak niezwykłe warunki pogodowe zostały zarejestrowane przez ekspertów pogodowych.”

skala osiągnięć Lindbergha doprowadziła wielu do przekonania, że transoceaniczna nawigacja lotnicza była po prostu kwestią determinacji., Co najmniej 15 osób zginęło w próbach przejścia przez ocean przez resztę 1927 roku, co doprowadziło do wezwania do regulacji Federalnej. Podczas gdy brak doświadczenia odegrał rolę w wielu z tych wypadków, nieodpowiednia technologia nawigacji zawiodła prawie wszystkich, powodując wszystko, od niedogodności do ofiar śmiertelnych.

Lindbergh patrzył z udręką, jak inni próbowali jego wyczynu znikali na morzu. Po zakończeniu swojej podróży po Ameryce Łacińskiej i Karaibach w Spirit of St. Louis na początku 1928 roku, był chętny do znalezienia lepszego sprzętu i procedur dla przyszłych lotów., Pomimo tego, że porzucił celestial navigation podczas podróży do Paryża, podczas powrotu na pokład USS Memphis był zachwycony zdolnością nawigatora statku do ustalania pozycji z obserwacji Słońca i gwiazdy Sekstant, i postanowił podnieść umiejętności, pisząc: „to było dużo zabawy 'strzelanie do słońca' … Sekstant Memphis. Miałem szczęście trafić go z dużą dokładnością.,”

Po powrocie Lindbergh zaczął planować lot dookoła świata, który miał rozpocząć się kilka miesięcy później w Trójsilniku Forda dostarczonym przez Henry ' ego Forda i pilotowanym przez jego bliskiego przyjaciela, Thomasa Lanphiera. W kwietniu tego roku udał się na obserwację operacji lotniczych na pokładzie USS Langley, gdzie spotkał entuzjastycznego komandora porucznika marynarki Philipa Van Horna Weemsa, który prowadził eksperymenty nawigacyjne dla samolotów bazujących na lotniskowcach., Weems zademonstrował Lindberghowi kilka swoich innowacji, w tym Sekstant bąbelkowy, który pomagał National Bureau of Standards w ulepszaniu, oraz jego prototypowy Zegarek drugiego Ustawienia: pierwszy prawdziwy zegarek „hack”, który można ustawić dokładnie na drugi. (Później wojsko uświadomiło sobie główną korzyść z tej precyzji i zaczęło synchronizować wiele zegarków do operacji polowych, dzięki czemu słynęła linia ” Gentleman, synchronize your watches.,”)

kilka tygodni później, po przekazaniu Ducha Smithsonian Institution, Lindbergh zdecydował, że wyruszy z Waszyngtonu do Detroit, aby sfinalizować swoje plany z Fordem i Lanphierem. Uważał, że podróż będzie idealnym czasem, aby nauczyć się „awigacji” —popularnego terminu używanego w latach 20.i 30., Aby odróżnić nawigację powietrzną od praktyki morskiej-i poprosił badacza polarnego Lincolna Ellswortha o odpowiednich nauczycieli. Ellsworth polecił Weems.,

krótko po Arktycznym locie Roalda Amundsena z 1925 roku, w którym załoga została prawie zagubiona po awaryjnym lądowaniu, Ellsworth zaczął poważnie szukać lepszych technik nawigacji lotniczej. W tym czasie Weems był instruktorem w Akademii Marynarki Wojennej w Annapolis i choć nie był pilotem, uważał problem korzystania z niebiańskiej nawigacji w samolotach za interesujące wyzwanie intelektualne. Jego konserwatywni przełożeni Marynarki nie zgodzili się i odrzucili jego prośbę o finansowanie rozwoju uproszczonego systemu. Idee weemsa wywarły jednak na Ellswortha tak duże wrażenie, że pomógł sfinansować badania.,

Lindbergh zwrócił się do Białego Domu o przydział Weemsa na nauczyciela nawigacji, a oficer marynarki otrzymał urlop, ku irytacji przełożonych. Powiedział później Lindberghowi: „moje stosunki z Departamentem Marynarki były dość osobliwe. Jeden tłum mnie klepie po plecach, a drugi kopnie w spodnie!”

nic dziwnego, że większość Amerykanów zakładała, że Lindbergh jest ekspertem w dziedzinie aeronautyki, a wiedza o tym, że potrzebuje szkolenia w nawigacji, sprawiła, że wielu dziennikarzy było zdezorientowanych., Kiedy Lindbergh rozpoczął szkolenie z Weems, The New York Times napisał: „to będzie wiadomość dla … milionów, że pułkownik Lindbergh musi być nauczony nawigacji…. Jeśli pułkownik nie umie nawigować, to kto wie o czymkolwiek?”Ale rozgłos zapoczątkował rozmowę w środowisku lotniczym, dokładnie udokumentowaną przez ówczesne gazety, o złym stanie nawigacji lotniczej i potencjale niebiańskiej nawigacji, która może być rozwiązaniem na długich lotach nad wodą.

Weems podszedł do treningu Lindbergha z przedmiotami z jego torby sztuczek, w tym z zegarkiem hakerskim., Wcześniejsze chronometry mogły być ustawione tylko na minutę; był to błąd akceptowalny dla XIX-wiecznych marynarzy, którzy mogli przejść kilka tygodni lub więcej przed zatrzymaniem i dokonaniem korekty, ale nie dla 20-wiecznych pilotów, którzy mogli używać transmisji radiowych do synchronizacji swoich czasomierzy. Błąd zegarka wynoszący 30 sekund mógł zrzucić obliczenie pozycji nawet o 7 mil, więc innowacja Weemsa była znacząca.

Weems wykorzystał większość lekcji, aby nauczyć Lindbergha, jak znaleźć swoją pozycję, strzelając do Słońca bardzo rzadkim sekstantem., Był to model Bauscha z 1924 roku & Lomb, którego wyprodukowano tylko sześć, a Weems uważał, że nadal jest to najlepszy model dostępny w Stanach Zjednoczonych. Sekstanty bąbelkowe istniały już ponad dekadę, ale ponieważ tak mało uwagi poświęcano nawigacji lotniczej, ich konstrukcja nie rozwinęła się zbytnio., Podczas sesji z Lindberghem, Weems dokładnie zbadał braki sekstantu, a następnie sporządził notatki dla National Bureau of Standards, które współpracowało z Bauschem & Lomb, aby stworzyć ulepszoną wersję, która została szeroko użyta w latach 30.

kolejną innowacją Weems wykorzystywaną w szkoleniu Lindbergha były krzywe wysokości gwiazd, rewolucyjny zestaw wykresów, które pozwalały nawigatorowi znaleźć swoją pozycję za pomocą dwóch gwiazd (jedną z nich była Zwykle Gwiazda Północna, Polaris).). Wykresy pomogły skrócić czas obliczeń z 15 minut do 40 sekund., W ciągu dnia, zamiast triangulacji pozycji za pomocą dwóch gwiazd, Nawigator mógł użyć słońca do określenia linii położenia. Mierząc kąt między horyzontem a położeniem słońca na jego dziennej ścieżce, Nawigator mógł narysować linię na kuli ziemskiej i mieć pewność, że jego pozycja jest punktem gdzieś na tej linii.

w wierszu pozycji, Weems opublikował ostateczne notatki do tej trudniejszej kalkulacji., Chociaż Lindbergh rzucił studia, aby latać, okazał się doskonałym uczniem i „pracował wesoło przez kilka dni nad rozdzielającą głowę matematyką”, Weems zauważył w liście do przyjaciela. „Lindbergh jest dobrym uczniem. On do dwunasta lub godzina pierwsza i nie dostaje „fused” lub pośpiechu.”Podczas wizyty w Nowym Jorku Weems przebywał z Lindberghem, aby spędzić dodatkowy czas na korepetycjach, ale stwierdził ,że „nie robił zbyt wiele instruowania”; pilot ” był genialny i szybko się złapał. Sam się poinstruował.,”

Weems i Lindbergh odbyli serię lotów razem w maju 1928 roku w Ryanie Brougham podarowanym pilotowi przez Benjamina Franklina Mahoneya, właściciela Ryan Airlines (firmy z San Diego, która zbudowała Ducha). Pierwszy lot odbył się z Bolling Field w Waszyngtonie do Curtiss Field na Long Island. Nawet z innowacjami Weemsa, nawigowanie podczas lotu było pracą dla dwóch osób. Weems wykonał obliczenia, choć zauważył: „Lindbergh poleciał statkiem jedną ręką i wziął Sekstant wysokości słońca z drugiej!, Jestem przekonany, że był to pierwszy taki przypadek w historii.”Ale system Weemsa był nadal w toku: zauważył, że dokładność Lindbergha w tym trybie chodzenia i żucia gumy może być wyłączona nawet o 15 lub 20 mil. Strzelając do słońca obok pilota, Weems był w stanie ustalić pozycję z dokładnością do trzech mil—margines błędu nie do przyjęcia dzisiaj, ale pozycja była na pewno wystarczająco dobra, aby umieścić pilota w zasięgu wzroku Wyspy.

Po zatrzymaniu się w Nowym Jorku, para udała się do Detroit, aby spotkać Henry ' ego Forda., Chociaż Lindbergh nigdy nie odbył lotu dookoła świata, jego lekcje nie poszły na marne. Pomógł w stworzeniu transkontynentalnych tras lotniczych (znanych jako” Lindbergh Line”, a później jako TWA), a także był zabiegany przez Juana Trippe z Pan American Airways o utworzenie transatlantyckich tras lotniczych. Ponieważ kontynentalne Stany Zjednoczone były objęte siecią radiolatarni, celestial navigation miał tam niewielkie zastosowanie, ale metoda stała się niezbędna dla zagranicznych tras, które obserwował Trippe.,

Lindbergh był niezwykle dobrym sportem, jeśli chodzi o rozgłos z powodu jego braku wiedzy nawigacyjnej, i był gotów, aby Weems zwrócił na to uwagę—nawet pozwalając, aby jego Nawigacja w Paryżu została opisana jako „niewiele więcej niż samochodowy turysta” po znakach ulicznych. Doniesienia prasowe o lekcjach Lindbergha, wraz z jego gorącym poparciem, pozwoliły Weemsowi na rozpoczęcie działalności konsultingowej w zakresie nawigacji lotniczej, gdy jeszcze służył na morzu na pokładzie marynarki wojennej., W ciągu następnych dziesięciu lat obaj panowie ściśle wymieniali się kwestiami nawigacyjnymi, w tym współpracowali nad wariantem zegarka drugiego Ustawienia, który zamienił czas na łuk, 360 jednostek, w których oznaczony jest glob. Ulepszony Zegarek Lindbergh Hour Angle watch, tak jak był sprzedawany, pomógł przyspieszyć jedną z wielu obliczeń, z którymi miał za zadanie Nawigator.

wraz z Lindberghem jako pierwszym uczniem, System Nawigacji Weems szybko przyciągnął szerokie grono lotników, którzy chętnie poznawali najnowsze techniki., Uzbrojeni w zestaw narzędzi, w tym Sekstant bąbelkowy, Zegarek drugiego Ustawienia i Niebiańskie formularze do wykonywania obliczeń z krzywych wysokości gwiazd i linii książek pozycji (a do połowy lat 30-tych, Almanach lotniczy, efemerydy księżycowe dla lotników i Ploter Mark II-który każdy student pilot otrzymuje do dziś), uczniowie Weemsa mieli teraz wszystko, czego potrzebowali, aby znaleźć swoją pozycję podczas lotu., Jednym z pierwszych klientów był Australijski Nawigator Harold Gatty, którego Weems szybko zatrudnił jako głównego instruktora w swojej nowej szkole w San Diego w Kalifornii, pierwszej poświęconej nawigacji lotniczej. Obaj współpracowali przy wielu postępach w nawigacji, w tym Gatty Drift Meter, używany do pomiaru dryfu samolotu z toru. Gatty nauczył Anne Morrow Lindbergh systemu Weems. Kiedy Charles Lindbergh skorzystał z oferty Trippe i zaczął planować zagraniczne loty sondażowe dla Pan American w Lockheed Sirius, zdał sobie sprawę, że jego żona Anne będzie musiała asystować w nawigacji., Gatty okazał się doskonałym instruktorem. Lindbergh napisał do Weems, że ” użyliśmy jednego z Twoich sekstantów i wiele z Twojego systemu nawigacji podczas naszej ostatniej transkontynentalnej podróży . Pani Lindbergh wzięła wszystkie odczyty sekstantu, oprócz opracowania ich i większości nawigacji.”

loty te były podręcznikowymi przykładami systemu Weems. W rzeczywistości Weems stał się oficjalnym kronikarzem Lindberghów dla lotu lotniczego z 1933 roku i użył go jako studium przypadku dla swojego podręcznika nawigacji lotniczej., W przeciwieństwie do tego, co wydarzyło się podczas lotu w Paryżu sześć lat wcześniej, podczas lotu badawczego, Lindberghowie, niosąc prawie cały zestaw produktów nawigacyjnych Weems, byli w stanie, prawie bez wyjątku, znaleźć swoją pozycję.

Lindbergh i Gatty rozpowszechnili System Weems w większości społeczności lotniczej w Stanach Zjednoczonych i gdzie indziej. Gatty przekonał Lindbergha, aby wprowadził Pan Am jako klienta systemu Weems., Służba wojskowa nie miała wystarczającej liczby instruktorów, aby szkolić kadetów do II wojny światowej, więc Szkoła Pan Am służyła jako główne źródło nawigatorów dla Sił Powietrznych Armii i Królewskich Sił Powietrznych na początku wojny. W 1932 roku Gatty został głównym doradcą nawigacyjnym W Army Air Corps Frontier Defense Research Unit, który opracował pierwsze skuteczne techniki nawigacyjne dla bombowców strategicznych dalekiego zasięgu. (Jednym z pierwszych uczniów Gatty ' ego był architekt sił powietrznych, a później szef sztabu sił POWIETRZNYCH USA Curtis LeMay.,) American Airlines i TWA również przyjęły System Weems pod koniec lat 30. Jedynym podmiotem, który nie był pod silnym wpływem Weemsa, była jego własna gałąź służby, Marynarka Wojenna. Skupiony na lotnictwie opartym na lotniskowcach, w którym celestial navigation miał niewielką wartość, służba w dużej mierze ignorowała potrzeby swoich eskadr patrolowych dalekiego zasięgu aż do końca lat 30., kiedy to musiała ścigać się, aby nadrobić zaległości.

przez wiele dziesięcioleci System Weems był głównym sposobem ustalania pozycji w nawigacji nad wodą dla USA., wojska i linie lotnicze, a także wielu słynnych rekordzistów i lotników wytrzymałościowych. W 1937 roku, zdumiewające loty transpolarne, które Związek Radziecki osiągnął w Tupolewie ANT-25S, zostały wykonane przez lotników, którzy korzystali z systemu Weems; amerykańscy obserwatorzy zauważyli, że radziecki samolot miał ręcznie skopiowaną wersję gwiazdowych krzywych wysokości Weems na pokładzie.,

Szkolenie Lindbergha było również wzorem dla wielu celebrytów lotniczych, którzy szukali Weems dla osobistych instrukcji i wskazówek, w tym Richarda Byrda, Howarda Hughesa i Amy Johnson, pionierki Brytyjskiej pilotki tamtych czasów. Weems próbował zachęcić Amelię Earhart do szkolenia kilka miesięcy przed wylotem na jej nieszczęsny lot dookoła świata z Fredem Noonanem, który jako główny Nawigator Pan Am był wczesnym uczniem. Mąż earharta, G. P. Putnam, odmówił, stwierdzając, że jest zbyt zajęta.,

Weems przez całe życie był zafascynowany problemami nawigacyjnymi. Współpracował z Edem linkiem, aby opracować Celestial Navigation Trainer, częściowo symulator lotu i częściowo planetarium, które wyszkoliło wielu nawigatorów z II Wojny Światowej. Awed, podobnie jak reszta świata, przez Sputnika i świt Ery Kosmicznej, zaczął dostosowywać swoje techniki nawigacji lotniczej do unikalnych wyzwań mechaniki orbitalnej; adaptacje zostały wykorzystane w programie Apollo., Weems założył również Institute of Navigation, który jest nadal wiodącym profesjonalnym towarzystwem poświęconym rozwojowi nawigacji.

marynarz, którego zajęcia nawigacyjne zaczynały się jako irytacja dla jego przełożonych, resztę swojej kariery spędził na zmianie sposobu, w jaki piloci latają po świecie i w kosmosie. Weems stworzyło społeczność ekspertów i praktyków w dziedzinie nawigacji lotniczej, której nie było., Gdyby Lindbergh nie był wystarczająco dobrym uczniem, by przyswoić sobie nowe techniki Weemsa i wystarczająco skromnym człowiekiem, by pozwolić, by jego doświadczenie posłużyło za przykład dla innych lotników, profesjonalne standardy nawigacji lotniczej zajęłyby więcej czasu, a kosztowałby życie stracone i loty niezbadane.

Roger Connor jest współkuratorem wystawy czasu i nawigacji National Air and Space Museum.