Дрейпер Чарлз Старк
Дре́йпер Чарлз Старк (Charles Stark Draper) (2.10.1901, Уинсор, штат Миссури – 25.7.1987, Кембридж, штат Массачусетс), американский учёный, инженер-авиаконструктор, педагог, эксперт по приборам для аэронавигационных и метеорологических исследований. Основатель и научный руководитель лаборатории измерительных приборов Массачусетского технологического института (1932). Член Национальной академии наук США (1957), Национальной инженерной академии США (1965), Французской академии наук (1978; корреспондент с 1970). Президент Международной академии астронавтики, член Американского физического общества, Американской академии искусств и наук, Американского общества инженеров-механиков и Института инженеров электротехники и электроники (Institute of Electrical and Electronics Engineers).
Дрейпер стоял у истоков создания инерциальной навигации, технологии, которая используется в самолётах, космических транспортных средствах и подводных лодках для обнаружения изменения направления и скорости с помощью гироскопов и акселерометров.
В 1917 г. Ч. С. Дрейпер поступил в Миссурийский университет. В 1919 г. перевёлся в Стэнфордский университет, где в 1922 г. получил степень бакалавра искусств в области психологии. В 1922 г. поступил в Массачусетский технологический институт (МТИ), где в 1926 г. получил степень бакалавра в области электрохимической инженерии. в 1928 г. степень магистра, а в 1938 г. окончил докторантуру по физике. В 1932 г. в рамках МТИ основал лабораторию, которая стала центром разработки навигационных систем и систем наведения для кораблей, самолётов и ракет в период Второй мировой войны 1939–1945 гг., а также «холодной войны». В 1970 г. лаборатория переименована в честь своего основателя – Лаборатория Чарлза Старка Дрейпера. В 1973 г. лаборатория отделилась от Массачусетского технологического института, став независимой некоммерческой организацией.
В 1938 г. Дрейпер защитил докторскую диссертацию по физике. С 1938 г. преподавал в Массачусетском технологическом институте, в 1939 г. на должности профессора читал лекции по аэронавтике.
В начале Второй мировой войны Дрейпер занимался разработкой зенитного оружия. Вместе со своими студентами разработал и построил гироскопический прицел Mark 14. К концу войны на американских и британских военных кораблях было установлено более 85 тыс. таких прицелов.
После Второй мировой войны Дрейпер приступил к разработкам автономных навигационных систем для самолётов и ракет, не зависящих от внешних факторов и уровня подготовки специалистов, как, например, радары, астрономическая навигация и др. Работая сначала с гироскопами, а затем с акселерометрами, Дрейпер разработал полностью автономные инерциальные системы наведения. Техника была настолько точной, что могла вычислять положение транспортного средства по его начальному положению и ускорению. Первые экспериментальные системы для самолётов были испытаны в 1949–1953 гг. Серийные системы были установлены на самолётах и подводных лодках начиная с 1956 г. Дрейпер был задействован в разработках ракет «Атлас», «Титан» и «Минитмен», «Поларис», «Посейдон», «Трайдент» и др. Так, инерциальное наведение обеспечило решение критических технических проблем ядерной стратегии США времён «холодной войны».
В 1952 г. Дрейпер открыл курс инженерии систем вооружения, превратив свою лабораторию в центр производства как систем наведения, так и людей, которые их используют. Выпускники программы Дрейпера руководили разработками межконтинентальных баллистических систем для подводных лодок, в которых использовались инерциальные системы. Так, например, ученик Ч. С. Дрейпера, заместитель главы НАСА Р. Симанс, пригласил лабораторию к участию в программе «Аполлон» (1961), где под руководством Дрейпера был разработан бортовой управляющий компьютер, контролирующий движение, навигацию и управление командными и лунными модулями в ходе полётов. Микросхемы бортового компьютера работали на резисторно-транзисторной логике, что позволило избежать ряда проблем, с которыми столкнулись в ходе разработки бортового компьютера, предназначенного для ракеты Минитмен 2, в конструкции которого использовались диодно-транзисторная логика и диодно-диодная логика. Микросхемы компьютера соединялись посредством монтажа накруткой с последующей заливкой эпоксидным компаундом – полимерным материалом, широко применяемым при производстве различной электро- и радиоаппаратуры. Память компьютера состояла из 2048 слов перезаписываемого оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) и 36 Кб слов постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) с линейной выборкой на многократно прошитых сердечниках. Цикл чтения-записи ОЗУ и ПЗУ занимал 11,72 мкс. Длина слова составляла 16 бит: 15 бит данных и 1 бит чётности. Формат 16-битного слова процессора включал в себя 14 бит данных, бит переполнения и бит знака. Модель бортового управляющего компьютера постоянно совершенствовалась. Так, его первая версия содержала 4100 микросхем, каждая из которых представляла собой трёхвходовое ИЛИ-НЕ, а вторая версия, применявшаяся в пилотируемых полётах, использовала 2800 микросхем, каждая из которых объединяла два трёхвходовых ИЛИ-НЕ. Интерфейс пользователя управлялся в цифровом режиме как двузначные числа: действие и объект. Действие описывало тип выполняемой операции, а объект определял данные для работы. Цифры отображались на высоковольтных электролюминесцентных семисегментных индикаторах. Сегменты индикаторов управлялись электромеханическими реле, что позволило увеличить время обновления дисплея. На дисплее могли отображаться одновременно 3 числа по 5 цифр в каждом, формат отображения мог быть как восьмеричным, так и десятичным; использовался в основном для отображения векторов положения космического аппарата или необходимого изменения скорости. Разработанный интерфейс был первым в своём роде и послужил прототипом для всех подобных интерфейсов панелей управления.
Ч. С. Дрейпер получил более 70 наград, среди которых: премия У. Проктера за научные достижения (1959), премия «Золотая пластина» Американской академии достижений (1961), премия основателей NAE (1970), мемориальная научная премия имени Р. Годдарда (1978), премия Р. Беллмана и Золотая медаль Лэнгли Смитсоновского института (1981). Кроме того получил медаль Холли (1957), медаль Г. Поттса от американского Института Франклина (1960), национальную научную медаль США (1964), медаль за выдающуюся общественную службу (НАСА, 1967), медаль Дж. Скотта (1971), медаль Р. Ольденбургера (1971), медаль Ламме американского Института инженеров электротехники и электроники (1973) и др.
В 1981 г. Дрейпер занесён в Национальный зал славы изобретателей (американская некоммерческая организация, созданная в 1973 и включающая более 600 изобретателей, признанных важнейшими двигателями прогресса в сфере технологий).
В 1989 г. создана премия Чарлза Старка Дрейпера, присуждаемая за значительные инженерные достижения, оказавшие влияние на общество, а также приведшие к улучшению качества жизни и/или облегчившие доступ к информации.