軍事歷史‖一戰期間，一名大膽的飛行員助力發明了首批“無人機”

勞倫斯·斯佩里的自動駕駛儀證明了飛機可以自主飛行。

勞倫斯·斯佩里是先驅、表演者，也是發明家。如果沒有他，今天的航空業將大不相同。

1916年11月21日，飛行員兼發明家勞倫斯·斯佩里與學員多蘿西·賴斯·皮爾斯在長島大南灣上空飛行時，飛機突然墜入水中。斯佩里后來承認，他不小心碰到了自己新近發明的自動駕駛儀，導致其斷開，進而引發墜機。

兩人均幸存，不過皮爾斯骨盆骨折。這次事故引發了聳人聽聞的頭條新聞，例如“空中親昵——落得一身濕”，這一說法留在了航空傳說與斯佩里后續的生涯史中。但真正的故事并非空中丑聞，而是：斯佩里發明的自動駕駛儀，是比人更可靠的飛行員。

早在GPS、程序化飛行或計算機視覺出現之前，勞倫斯·斯佩里就解決了航空業最緊迫的問題之一：飛機不穩定性。但這位追求刺激的發明家并未止步于此。他認為，如果飛機能在沒有飛行員的情況下在空中保持平衡，它也可以被遠程操控，在無人搭載的情況下執行任務。在無人機飛上天空的幾十年前、在其用于現代戰爭的近一個世紀前，斯佩里就已經在設計和制造它們的機械前身。

成為勞倫斯·斯佩里

勞倫斯·伯斯特·斯佩里在坐進駕駛艙之前，就似乎注定要投身航空業。他是埃爾默·安布羅斯·斯佩里的小兒子，成長在一個充滿機械實驗的家庭。1928年《大眾科學》在一篇介紹老斯佩里的特寫中寫道，埃爾默擁有數百項專利，從專用陀螺儀（高速旋轉、抗拒傾斜的輪子）到電動汽車電池，再到高強度探照燈。

勞倫斯從小就繼承了父親的發明動力。他年僅10歲就開了一家自行車修理店。少年時，他在自家地下室造了一架滑翔機——那時他還從未飛過——后來又給它裝上了發動機。

1913年，剛二十出頭的斯佩里拿到了飛行員執照，成為美國最年輕的飛行員之一。就在那時，他將自己早熟的機械才能投向了困擾早期飛行的難題：飛機不穩定性。1903年萊特兄弟開創性飛行僅僅十年后，飛機已經取得長足進步，但它們仍是脆弱的機器，需要人類不斷修正才能保持飛行。斯佩里相信自己有解決方案。

1922年8月26日，飛行員兼發明家勞倫斯·斯佩里在起飛前與他的座椅式降落傘合影。（圖片來源：撰稿者 / 蓋蒂圖片社 / 貝特曼檔案）

改變飛行的突破

大約從1912年開始，斯佩里對父親的船用陀螺儀進行改造，這一成果一夜之間改變了航空業。長期以來，老斯佩里的陀螺穩定器為船只提供了便利——一個安裝在船體上的巨大高速旋轉輪子，可抵消船只的搖晃——但飛機需要更小、更輕、響應更快的裝置。

飛機在空中有三種基本運動：俯仰、滾轉和偏航。俯仰是機頭上下傾斜，控制爬升和下降。滾轉是機翼左右傾斜，使飛機轉彎傾斜。偏航是飛機左右擺動，保持與飛行方向一致。

飛行員通過不同操縱面控制這些運動：升降舵（尾翼襟翼）抬升或壓低機頭，副翼（翼尖襟翼）使飛機左右傾斜，尾部方向舵抵消不必要的側向運動。斯佩里的陀螺穩定器必須同時感知這三種運動，并自動調整操控裝置——通過自動控制鋼索完成飛行員憑本能做出的動作。它還必須足夠緊湊，能安裝在飛機上。

到1914年，斯佩里準備公布他的創新成果。

轟動的首次亮相

那年6月，在法國巴黎郊外，塞納河畔舉辦了世界首屆飛機安全競賽——航空安全大賽。

來自世界各地的發明家齊聚一堂，展示各種創新，從提升發動機可靠性到新型起落架設計。但斯佩里帶來的東西要激進得多。

在評委和觀眾面前，他站在飛機駕駛艙內，雙臂高舉，而他的助手、法國機械師埃米爾·卡尚則爬到機翼上。兩人在無人操控飛機的情況下飛過看臺，宣告了自動駕駛時代的到來。

倫敦《每日郵報》以“懸停在空中”為標題報道：“斯佩里先生……精彩演示了飛機穩定裝置……”。飛機五次飛過場地，每一次斯佩里和助手都爬到機翼或尾部，無需飛行員操控，展示了其裝置的穩定范圍。

特技表演仍在繼續

斯佩里從未失去對壯觀場面的熱愛。1918年，他設計了一種座椅式降落傘，并從長島六層樓高的花園城酒店屋頂跳下，證明其可靠性。

1922年，斯佩里被拿騷縣一名巡警開了罰單，原因是他將飛機降落在長島小鎮的一條街道上，隨后又在巡警的追趕下俏皮地再次起飛。

同年晚些時候，3月22日，他為了宣傳自己新款廉價飛機“斯佩里信使”，公然將飛機降落在美國國會大廈臺階前。《大眾科學》預測，這種飛機可能很快會像汽車一樣普及。

勞倫斯·斯佩里成為史上首位在國會大廈廣場降落的飛行員。

1922年3月22日，勞倫斯·斯佩里成為首位在國會大廈廣場降落的飛行員。（圖片來源：撰稿者 / 蓋蒂圖片社 / 貝特曼檔案）

從自主飛行飛機到無人無人機

1916年，受一戰需求推動，斯佩里與父親及其他發明家合作，包括汞蒸氣燈發明者彼得·休伊特，以及擁有186項專利、從電動收銀機到汽車電動啟動器的多產發明家查爾斯·凱特林，利用斯佩里的自動穩定器制造空中魚雷，即制導導彈。他們共同制造了“凱特林自由鷹”，又稱“小蟲”，這是一種擁有魚雷狀機身和小型雙翼機翼的微型飛機，設計用于單程投彈。斯佩里主張加裝起落架，讓微型飛機投彈后返航——就像現代無人機一樣。

但由于戰爭激烈，往返所需的額外工程復雜度會拖慢進度，團隊沒有那么多時間。“小蟲”只取得了有限成功，遇到了無線電控制和位置感知方面的障礙，以當時的技術無法及時在一戰結束前造出無人導彈。

盡管戰后軍方資金減少，但商業界對遙控航空的興趣依然存在，應用領域包括航空攝影和農作物噴灑。1925年3月，《大眾科學》描述了“無線電動力學——即通過無線電遠程控制動力機構的科學”的進展。換句話說，就是用無線電信號控制機器。

在1925年7月一篇題為《新型無人飛機靠無線電飛行》的特寫中，《大眾科學》介紹了法國工程師正在研發可投彈并返回基地的遙控飛機，比現代無人機戰爭早了一個世紀。

斯佩里等人已經證明，飛機可以自我穩定、響應遠程指令，甚至執行簡單的程序化動作。但他們的自主機器缺少位置信息。早期遙控飛機沒有可靠的方式知道自己在哪里、飛了多遠，是否偏離航線。無線電信號可以指令運動，但無法確認位置。

這一缺失的部分，即今天的定位系統，還要幾十年才會出現。即便到了1956年，《大眾科學》描述無人無人機進展時，基本的無線電控制制導機制也幾乎沒有變化。

直到20世紀90年代衛星定位系統普及，無人機才實現飛躍。現代無人機依靠GPS提供持續、精確的位置數據，讓飛機能夠沿航線飛行、保持位置并自動返航。機載計算機結合運動傳感器、高度計和機器視覺，補充定位信息。

一旦GPS、自動感知和先進通信融合，飛行員在實踐中，而不僅僅是理論上，就成為了可選項。如今大多數飛機，從民航客機到軍用無人機，其技術源頭都可追溯到斯佩里。斯佩里百年前的自動駕駛儀技術，至今仍在幫助飛機感知自身運動、自我修正，并在無需人類持續操控的情況下執行指令。

濃霧中的災難

1923年12月，勞倫斯·斯佩里獨自一人在英吉利海峽上空的濃霧中起飛，即便對當時經驗豐富的飛行員而言，這種天氣也會令人不安。但斯佩里對盲飛異常從容。除了自動穩定器，他還參與開發了專門用于低能見度飛行的儀表，包括陀螺地平儀，能在真實地平線消失時告訴飛行員哪個方向是上方。他對旋轉金屬的信任不亞于自己的人類感官。

在海峽上空某處，斯佩里消失了。年僅31歲。這位短暫一生都在設計能自主飛行的飛機的人，最后被看到時正是在做這件事——獨自在云層中，依靠他相信能讓飛行更安全、更穩定，并有朝一日實現無人化的技術。

資料來源：《大眾科學》（Popular Science），出版日期：2026年3月6日。