Perlan Project Inc. — некоммерческая организация, занимающаяся исследованиями в области аэронавтики и атмосферных наук, которая использует планеры , предназначенные для полетов на чрезвычайно больших высотах.
29 августа 2006 года Стив Фоссет и Эйнар Эневольдсон , пилоты Perlan Mission I, побили существующий рекорд высоты для планеров, поднявшись на высоту 50 671 фут (15 460 м) на стандартном планере, используя стратосферные волны воздуха.
Международная авиационная федерация ратифицировала рекорд высоты в 22 657 метров (74 334 фута), достигнутый 2 сентября 2018 года, [1] что является существенным улучшением по сравнению с рекордом предыдущего года в 15 902 метра (52 172 фута), установленным 3 сентября 2017 года. [2] [3] [4] В этих полетах использовался специально спроектированный и построенный герметичный высотный планер Windward Performance Perlan II , спонсируемый Airbus . Они также собирали данные об атмосфере Земли и ее озоновом слое.
Стоячие горные волны являются источником восходящего воздуха, используемого в спорте парения . Катание на этих волнах, в некотором роде похожее на серфинг на океанской волне, широко использовалось для достижения больших высот на планерах с тех пор, как они были обнаружены немецкими планеристами, включая Вольфа Хирта , в 1933 году в Ризенгебирге . [5] Этот метод использует мощно восходящий и нисходящий воздух в горных волнах . Планеры регулярно поднимаются в этих волнах на большие высоты.
До полета 4 сентября 2017 года абсолютный мировой рекорд высоты полета на планере составлял 15 460 метров (50 727 футов), что соответствует высоте, достигнутой Стивом Фоссеттом и Эйнаром Эневольдсоном во время миссии Perlan Mission I. Предыдущий рекорд составлял 14 938 метров (49 009 футов). Он был установлен в 1986 году Робертом Р. Харрисом, который вылетел из Калифорнийского города и достиг своей рекордной высоты над горой Уитни , Калифорния. [6] Это может быть близко к пределу для стоячих горных волн в умеренных широтах, хотя в необычных метеорологических условиях могут быть достижимы и гораздо большие высоты.
Стоячие волны обычно не распространяются выше тропопаузы в умеренных широтах. Сильный западный ветер обычно ослабевает над тропопаузой, что, как было показано, ограничивает или предотвращает распространение вверх стоячих горных волн. Однако на внешней границе полярного вихря зимой существует стратосферная полярная ночная струя . Ее поле ветра может объединиться с полем ветра полярной струйной струи . Результатом является ветер, который усиливается с высотой через тропопаузу и вверх до 100 000 футов или выше. Когда это сочетание ветров происходит над барьерной горой, стоячие горные волны будут распространяться через весь этот диапазон высот. Эйнар Эневольдсон , бывший летчик-испытатель НАСА , стремился продемонстрировать возможность катания на этих стратосферных стоячих горных волнах. Благоприятные погодные условия, хотя и не во всех случаях необходимые для одновременного подъема в стратосферные волны, не являются исключительными. Следующий список требований для попыток рекордов был приведен в статье, опубликованной в 2014 году: [7]
Такие условия часто наблюдаются в конце зимы и начале весны в южных Андах и Скандинавии. [7]
Эти условия, вероятно, будут возникать в южном регионе Патагонии три-четыре раза в год между серединой августа и серединой октября. Они, вероятно, происходят в Новой Зеландии, но реже; над Антарктическим полуостровом чаще; и в нескольких местах в северном полушарии, но ближе к Северному полюсу на широтах выше 60° северной широты. [ необходима цитата ]
Общая цель проекта — показать, что полет планера в среднюю стратосферу — около 90 000 футов — может быть выполнен безопасно, многократно и экономично. Планер — идеальная платформа для нескольких научных и технологических исследовательских проектов:
Эйнар Эневольдсон задумал проект в 1992 году, увидев новые изображения LIDAR стоячих горных волн к западу от Кируны, Швеция , которые Вольфганг Ренгер из DLR , Оберпфаффенхофен , Германия, разместил на стене своего офиса. Эневольдсон собрал доказательства о местоположении, распространенности и силе стратосферных горных волн в период 1992-1998 годов. Начиная с 1998 года Элизабет Остин расширила анализ данных и поставила проект на прочную метеорологическую основу, заметив, что стратосферная струя полярной ночи была основным фактором, способствующим распространению стоячих горных волн высоко в среднюю стратосферу. В это время небольшая группа в Исследовательском центре полетов имени Драйдена НАСА проанализировала динамику полета и аэродинамику полета планера на высоте до 100 000 футов.
В 1999 году Стив Фоссет услышал, что Эневолдсон пытается найти финансирование, и немедленно попросил присоединиться к проекту. Военно-воздушные силы США , на основе запроса НАСА, одолжили проекту полные скафандры. Моторизованный планер Glaser-Dirks DG-500 (DG 505M) был модифицирован, чтобы удалить весь двигатель и сопутствующее оборудование, а также пространство, используемое для хранения жидкого кислорода и большого запаса первичных батарей Li-SO 2. Большинство приборов и электроники были заменены оборудованием, подходящим для экстремальных высот, с которыми столкнется планер. Дункан Каммингс из Сан-Педро, Калифорния , построил специальные, легкие, эффективные и надежные лицевые терморегуляторы. Компания Butler Parachute Company построила специальные высотные стабилизированные парашюты.
Эневолдсон и Фоссетт запустили планер из Калифорнийского города для пробных и предварительных полетов на большой высоте в горах Сьерра-Невада в Калифорнии, достигнув высоты более 42 000 футов весной 2002 года. Летом 2002 года планер был отправлен в Омараму , Новая Зеландия, где он летал в течение трех зим, так и не достигнув стратосферы. Время было выбрано слишком рано в этом сезоне.
Perlan Mission I был разработан, чтобы доказать тезис Эневолдсона, фактически пролетев и поднявшись на эти стратосферные горные волны. В 2005 году планер был отправлен в Эль-Калафате , Аргентина, небольшой городок на 50° южной широты. Пять попыток в течение трехнедельного периода, ни одна из которых не была в благоприятных погодных условиях, оказались безуспешными. В 2006 году прогноз обещал очень благоприятные условия 28 августа, но на высоте 33 000 футов, при сильном подъеме, скафандр Стива Фоссета преждевременно и чрезмерно надул, и полет был прерван. На следующий день, 29 августа, после замены одного из регуляторов скафандра, погодные условия все еще были благоприятными, и команда предприняла еще одну попытку. После четырехчасового подъема Эневолдсон и Фоссет достигли рекордной высоты 50 671 фут (15 460 м), подтвердив концепцию.
Поскольку рекордный полет 29 августа 2006 года подтвердил тезис Эневолдсона, Стив Фоссетт согласился финансировать постепенно следующую миссию: построить планер специального назначения с герметичной кабиной для полетов на высоту 90 000 футов. На момент смерти Стива 3 сентября 2007 года структурный и аэродинамический дизайн фюзеляжа были завершены, как и аэродинамический дизайн всего планера. Финансирование оставшейся части проекта Perlan было потеряно со смертью Стива, и был начат поиск нового финансирования.
После смерти Фоссета в 2007 году некоторое время казалось, что миссия находится на постоянном перерыве. Однако новая команда постепенно собралась вокруг Эневолдсона, и частичное финансирование было обеспечено благодаря обязательствам партнеров в Соединенных Штатах и Австралии . Эйнар Эневолдсон сообщил в сентябре 2008 года, что Морган Сандеркок, опытный пилот планера из Австралии, выделил средства на перезапуск проекта. Это финансирование было направлено на завершение фюзеляжа с герметичной кабиной и проведение на нем структурных испытаний, но для завершения самолета требовались дополнительные средства .
В июне 2010 года к миссии присоединился Деннис Тито в качестве пилота и основного спонсора, что позволило значительно продвинуться в завершении самолета . В том же году Джим Пейн, обладатель многочисленных мировых рекордов по полету, присоединился к проекту в качестве главного пилота.
Грег Коул из Windward Performance проделал большую работу по проектированию, чтобы показать, что планер для высоты 90 000 футов относительно прост, в то время как для высоты 100 000 футов он возможен, хотя и более сложен и дорог. Windward Performance построит планер с высокопроизводительной предварительной пропиткой в оснастке производственного качества. Планеру требуются относительно высококлассные проектирование, анализ и конструкция, чтобы быть безопасным к флаттеру на очень высоких скоростях истинного воздуха и достаточно прочным для потенциально сильной турбулентности, которая может возникнуть на высоте 90 000 футов. Он также должен иметь хорошо зарекомендовавшие себя отказоустойчивые системы наддува и рециркуляции воздуха в салоне.
В 2014 году Airbus согласился стать титульным спонсором и предоставить достаточное финансирование для завершения самолета, летных испытаний и высотных полетов. Миссия была переименована в Airbus Perlan Mission II. RDD Enterprises, авиационная научно-исследовательская, проектно-конструкторская и опытно-конструкторская компания из Редмонда, штат Орегон , взяла на себя производство Perlan 2 .
Самолет был завершен летом 2015 года, а первый полет был запланирован на 7 сентября. Ветреные условия в тот день помешали полету, который в конечном итоге состоялся 23 сентября. [8] Летные испытания начались в Миндене, штат Невада , осенью и зимой 2015 года с использованием нового ангара, подаренного Тито. [9] Первые попытки достичь высоты 90 000 футов будут предприняты из Эль-Калафате , Аргентина , глубоко на юге Патагонии , в Южном полушарии вскоре после этого, летом 2016 года.
Джим Пейн (США) и Морган Сандеркок (Австралия) установили новый рекорд высоты в 15 902 метра (52 172 фута) из международного аэропорта Команданте Армандо Тола в Эль-Калафате, Аргентина. Полет состоялся 3 сентября 2017 года. [3] [10]
Сезон 2018 года снова базировался в Эль-Калафате. Проект приобрел турбовинтовой самолет Grob G 520 Egrett для использования в качестве буксирного самолета. Это позволило отбуксировать Perlan II на высоту 44 000 футов (13 411 м) [11]. Это, по-видимому, самая высокая буксировка планера, хотя такие рекорды не зарегистрированы.
26 августа 2018 года Джим Пейн и Морган Сандеркок достигли высоты 18 492 м (60 669 футов). [12] [2] За этим последовало 19 439 м (63 776 футов) с Джимом Пейном и Мигелем Итурменди 28 августа 2018 года. [2] 2 сентября 2018 года Джим Пейн и Тим Гарднер достигли высоты 22 646 м (74 298 футов), [2] превзойдя 73 737 футов (22 475 м), достигнутую Джерри Хойтом 17 апреля 1989 года на Lockheed U-2 : самый высокий пилотируемый дозвуковой полет на аппарате тяжелее воздуха. Perlan 2 может подняться на высоту 90 000 футов (27 000 м), если позволят условия, что превышает рекорд высоты полета пилотируемого самолета SR-71 Blackbird в 85 069 футов (25 929 м). [12] Предыдущие рекорды измерялись с помощью барометрической высоты ; теперь для рекордов полета на большой высоте требуются данные GPS . [13]