Cavo pilota Ambrose Channel

Sfondo

Ambrose Channel è il principale canale di spedizione dentro e fuori il porto di New York e New Jersey , diventando così l’unico mezzo per accedere a un importante porto commerciale . I ritardi hanno rappresentato un grosso problema per le spedizioni in rotta verso New York , e il maltempo potrebbe chiudere il Canale per giorni. Le navi sono state costrette ad aspettare all’ingresso del porto per condizioni da chiarire. Questi ritardi costano alle compagnie di navigazione ingenti somme di denaro, con ogni nave che costa tra $ 500 e $ 4000 all’ora è stata fermata (circa $ 5,700 a $ 46000 nel 2013 dollari). ^[2]

Descrizione e funzionamento

Il cavo del conduttore Ambrose era un cavo armato con un singolo conduttore interno (vedi figura) che funzionava come una lunga antenna radio posata sul pavimento del Canale. Ha avuto origine a Fort Lafayette (vicino all’attuale Verrazano-Narrows Bridge ), per poi estendersi per 16 miglia lungo il canale di Ambrose fino alla vicinanza dell’ammiraglia di Ambrose al largo. ^[4]Era alimentato da un generatore di Fort Lafayette che produceva una corrente di 500 Hz (cicli al secondo) a 400 volt, risultando in un campo elettromagnetico alternato lungo la lunghezza del cavo che poteva essere rilevato a circa un migliaio di metri di distanza. ^[5] La corrente è stata meccanizzata per inviare la parola “NAVY” inCodice Morse . ^[6]

Una nave ricevuta da una coppia di bobine di induzione era appesa ai lati opposti della nave, e alimentata attraverso un amplificatore in una cuffia (vedi schema, sotto). Passando da una bobina all’altra, è possibile confrontare la forza relativa del segnale su ciascun lato. La nave manteneva una rotta parallela al cavo manovrando per mantenere costante la potenza del segnale. ^[7]

Ricerca e sviluppo

Il cavo pilota richiedeva una serie di scoperte e invenzioni precedenti. Nel 1882, AR Sennett brevettò l’uso di un cavo elettrico sommerso per comunicare con una nave in una posizione fissa. Intorno allo stesso tempo Charles Stevenson brevettò un mezzo per navigare le navi su un cavo di carica elettrica usando un galvanometro . Il metodo divenne pratico quando Earl Hanson adattò i circuiti dei tubi a vuoto precoce per amplificare il segnale. ^[9]

Robert H. Marriott era un pioniere della radio impiegato dalla Marina a Puget Sound , dove condusse primi esperimenti con cavi pilota subacquei. ^{[10] I} suoi risultati erano sufficientemente promettenti che raccomandò ulteriori sviluppi al comandante Stanford C. Hooper. ^[11] Nell’ottobre del 1919 il comandante Hooper ordinò ad A. Crossley, un esperto di radio-aiuto, di sviluppare e testare il concetto su larga scala presso la base navale di New London . ^[12] Crossley ha installato una versione più lunga del cavo progettato da Marriott. Ha usato un lancio scafo in legno per il primo round di test prima di passare a un sottomarino con scafo in acciaio per i test successivi. ^[13]Entrambi i tipi di imbarcazione hanno rilevato il segnale e hanno seguito il cavo di test sott’acqua senza problemi. ^[14]

Installazione e test

Dopo i test di successo a New London, la Marina ha proceduto a test su larga scala in Ambrose Channel alla fine del 1919. La posamine Ord ha posato un cavo pilota composto da 2.000 piedi di cavo armato e armato, 2.000 piedi di cavo con piombo e 83.000 piedi di standard cavo isolato in gomma. ^[16] La USS O’Brien era equipaggiata con apparecchiature riceventi e tentò di seguire il cavo fuori dal Canale. Sfortunatamente, non è stato in grado di rilevare un segnale oltre il contrassegno da 1.000 piedi, dove un’interruzione del cavo impediva al segnale di continuare. ^[17]La rottura del cavo è stata riparata, ma nel corso dell’inverno 1919-1920, gli equipaggi hanno scoperto che il cavo si era rotto in un totale di cinquantadue posti diversi a causa della tensione che si trovava su di esso durante la posa. Il danno era irreparabile. ^[18] Tornando al tavolo da disegno, gli ingegneri hanno testato segmenti da 150 piedi di tre diversi tipi di cavo e hanno utilizzato i risultati per progettare un nuovo cavo pilota a grandezza naturale. ^[19] La Marina ordinò 87.000 piedi di cavo dalla Simplex Wire and Cable Company di Boston. ^[20]

Una volta completato, il cavo è stato caricato sulla USS Pequot nel Boston Navy Yard . La nave arrivò a New York il 31 luglio 1920. ^[21] Ambrose Channel era già attraversata da tre cavi telegrafici di proprietà rispettivamente della Western Union , dell’Esercito e della polizia , che dovevano tutti essere portati in superficie in modo che il pilota il cavo potrebbe essere posato sotto di loro. ^[22] L’installazione del cavo fu completata il 6 agosto 1920, ^[23] e il 28 agosto, i test elettrici mostrarono che entrambi i circuiti di invio e ricezione funzionavano correttamente. ^[24] La Marina ha testato il cavo usando il rimorchiatore marittimoUSS Algorma . Ha poi invitato “rappresentanti di varie compagnie radio, interessi di spedizione, associazioni di piloti , uffici governativi, agenti navali e altri” per una dimostrazione pubblica a bordo del cacciatorpediniere USS Semmes dal 6 ottobre al 9 ottobre. ^[25] Le finestre della nave erano coperto di tele e capitani a turno navigando usando solo i segnali audio dal cavo. ^[26]

Il cavo è stato ben accolto. Anche prima dei test di New London, il Washington Post lo definì “il più grande sviluppo nel settore dei viaggi marittimi dopo l’invenzione della turbina a vapore” ^[27] e il Los Angeles Times dichiarò la tecnologia come “uno dei più grandi doni di pace che la scienza abbia messo a punto.” ^[28] Una volta operativo, quest’ultimo giornale la definì “la più grande salvaguardia concepita per la navigazione nella storia moderna”. ^[29]Secondo una rivista specializzata del 1921, i cavi guida avevano cinque funzioni: “consentire a una nave di fare un buon approdo in caso di maltempo, condurre una nave sul porto, condurre una nave dall’acqua aperta attraverso un canale limitato per aprire l’acqua il lato più lontano, per avvisare dei pericoli esterni e per aiutare una nave a mantenere una rotta diretta da un porto all’altro, risparmiando così carburante “. ^[30] Nel 1922, la rivista Radio World dichiarò che i primi due anni di funzionamento del cavo avevano avuto successo. ^[31] Sempre nel 1922, Radio Broadcast si vantava del denaro risparmiato dal cavo e della facilità d’uso. ^[32]Il cavo è stato pagato per l’utilizzo di fondi pubblici, ma era responsabilità degli armatori equipaggiarsi con le loro attrezzature. L’installazione del cavo costava circa $ 50.000 ^[33] e l’apparecchio di ascolto installato su ogni nave che utilizzava il canale costava $ 1,200, ^[34] rispetto ai costi orari di ritardi che andavano da $ 500 a $ 4000. ^[35] Radio Broadcast esprimeva la convinzione che i cavi di navigazione sarebbero diventati comuni sia per le navi che per gli aerei: “… c’è un futuro per il cavo audio … La sua massima utilità nei porti americani e altrove attende, tuttavia, su quella grande apprezzamento dei dispositivi radio per il mare e della navigazione aerea che i piloti, sia in mare che in aria, si aspettano, ma non ancora esigono “. ^[36]

Obsolescenza e eredità

Nonostante il clamore dei media descritto sopra, sembra che il cavo pilota di Ambrose Channel non abbia mai incontrato un successo commerciale su larga scala. Inizialmente, alcuni contemporanei del cavo proposero di estendersi diverse miglia oltre la luce di Ambrose. ^[37] Tali piani non sono mai stati realizzati, poiché i progressi tecnologici hanno reso obsoleto il cavo pilota. Nel 1929 il Baltimore Sun riportò le navi che navigavano alla cieca senza fare alcun riferimento al cavo. ^[38] In quell’anno, Marriott si lamentò pubblicamente che i cavi di navigazione avevano ancora un potenziale non realizzato per guidare le navi. ^{[39] I} sistemi di cavi leader sembrano essere stati resi obsoleti grazie al raffinamento del rilevamento della direzione radioe il posizionamento di radiofari (radio a bassa potenza che trasmettono un segnale identificabile) in posizioni strategiche. Sono analoghi ai fari, ma possono essere “visti” in qualsiasi condizione atmosferica e vengono utilizzati per la navigazione allo stesso modo dei normali fari. La prima applicazione riuscita di questi radiofari come “segnali radio-nebbia” furono tre stazioni installate vicino a New York nel 1921. ^[40] Nel 1924, negli Stati Uniti c’erano undici stazioni operative e quasi trecento navi adeguatamente attrezzate. ^[41] Nel 1930, un articolo del Journal of the Royal Society of Arts dichiarò che “gli aiuti wireless e il suono dell’eco hanno superato [il cavo leader]”. ^[42] Oggi,, GPS e boa illuminata aiutano le navi a navigare su Ambrose Channel.

Writing for Popular Mechanics , uno dei principali attori nella progettazione del cavo Ambrose Channel, lo ha visto come un passo verso l’applicazione della tecnologia dei cavi radio in vaste aree della vita quotidiana, tra cui la guida degli aerei, la navigazione e l’alimentazione delle automobili. ^[43] Il cavo del canale Ambrose è stato rimosso dal canale e utilizzato per testare un sistema iniziale di autolanding . ^[44] Il cavo non ha riscontrato più successo in quel ruolo di quanto non lo fosse nel guidare le navi. L’ unità sperimentale di Blind Landing ha successivamente provato un sistema simile prima di abbandonarlo a favore del wireless. ^[45]