Perlan Project Inc. - это некоммерческая организация, занимающаяся аэронавигационными исследованиями и атмосферными исследованиями, согласно 501 (c) (3), которая использует планеры (планеры), предназначенные для полетов на очень больших высотах.
Тип | Неработающий частный фонд IRS 501 (c) (3) |
---|---|
Основан | 1992 г. |
Основатель | Эйнар Эневольдсон |
Количество локаций | Бивертон, Орегон , США |
Обслуживаемая площадь | Глобальный |
Ключевые люди | Эйнар Эневолдсон , основатель и председатель Элизабет Остин , главный метеоролог Эд Варнок , генеральный директор Джим Пейн, главный пилот Морган Сандеркок , донор и руководитель проекта Деннис Тито , главный донор Стефан Файмат , руководитель отдела строительства и сбора средств |
Продукты | Аэрокосмические и атмосферные науки Исследования, разработки, инновации и образование |
Веб-сайт | www.perlanproject.org |
29 августа 2006 года Стив Фоссет и Эйнар Эневолдсон , пилоты миссии Perlan I, побили существующий рекорд высоты для планеров, взлетев на стандартном планере на высоте 50 671 фута (15 460 м) с использованием стратосферных воздушных волн. Perlan Project в настоящее время работает над Airbus Perlan Mission II, где Airbus является главным спонсором.
Международная Авиационная Федерация ратифицировала рекорд высоты 15,902 метров (52,172 футов) от 3 сентября 2017 года. [1] [2] [3] В этом полете использовался специально разработанный и изготовленный герметичный высотный планер Windward Performance Perlan II . Во время полета также были собраны данные об атмосфере Земли и ее озоновом слое.
Проект ожидает ратификации рекордов высоты: 18 492 м (60 669 футов) 26 августа 2018 г., 19 439 м (63 776 футов) 28 августа 2018 г. и 22 646 м (74 298 футов) 2 сентября 2018 г. [1]
Метеорологическая основа миссий
Стоячие горные волны - это источник восходящего воздуха, который используется в парящем спорте . Катание на этих волнах, в некотором роде схожее с серфингом на океанской волне, широко использовалось для достижения больших высот на планерах с тех пор, как они были обнаружены немецкими пилотами-планеристами, в том числе Вольфом Хиртом , в 1933 году в Ризенгебирге . [4] В этом методе используется мощный восходящий и опускающийся воздух в горных волнах . На этих волнах планеры регулярно поднимаются на большие высоты.
Перед полетом 4 сентября 2017 года абсолютный мировой рекорд высоты планера составлял 15 460 метров (50 727 футов), что является высотой, достигнутой Стивом Фоссеттом и Эйнаром Эневольдсоном во время миссии Perlan I. Предыдущий рекорд составлял 14 938 метров (49 009 футов). . Он был установлен в 1986 году Робертом Р. Харрисом, который летел из Калифорнии и достиг своей рекордной высоты над горой Уитни , штат Калифорния. [5] Это может быть близко к пределу для стоячих горных волн в умеренных широтах, хотя в необычных метеорологических условиях можно достичь гораздо больших высот.
Стоячие волны обычно не превышают тропопаузу в умеренных широтах. Сильный западный ветер обычно уменьшается выше тропопаузы, которая, как было показано, ограничивает или предотвращает восходящее распространение стоячих горных волн. Однако на внешней границе полярного вихря зимой существует стратосферная струя полярной ночи . Его ветровое поле может соединяться с ветровым полем полярного струйного течения . Результатом является ветер, который усиливается с высотой через тропопаузу и поднимается вверх до 100 000 футов или выше. Когда это соединение ветров происходит над барьерной горой, стоячие горные волны распространяются через весь этот диапазон высот. Эйнар Эневолдсон , бывший летчик-испытатель НАСА , стремился продемонстрировать возможность оседлать эти стоячие стратосферные горные волны. Благоприятные погодные условия, хотя не во всех случаях требуется одновременное существование для подъема в стратосферные волны, не являются исключительными: [ цитата необходима ]
- Стратосферная полярная ночная струя над головой (возникающая в приполярных широтах в конце зимы и в начале весны), [ необходима цитата ]
- Префронтальные условия, [ ссылка ]
- Постепенное увеличение скорости ветра с высотой [ необходима цитата ]
- Направление ветра в пределах 30 ° перпендикуляра к хребту [ необходима ссылка ]
- Сильный маловысотный ветер в стабильной атмосфере [ необходима цитата ]
- Скорость ветра по гребню не менее 20 узлов. [ необходима цитата ]
Эти условия, вероятно, будут возникать в южном регионе Патагонии три-четыре раза в год с середины августа до середины октября. Вероятно, они встречаются в Новой Зеландии, но реже; чаще над Антарктическим полуостровом; и в нескольких местах в северном полушарии, но ближе к Северному полюсу на широтах выше 60 ° северной широты. [ необходима цитата ]
Цели
Общая цель проекта - показать, что полет планера глубоко в среднюю стратосферу - в районе 90 000 футов - может выполняться безопасно, многократно и экономично. Планер - идеальная платформа для нескольких научно-технических исследований:
- Планер может точно маневрировать на очень больших высотах, чтобы пересечь или оставаться относительно неподвижным в желаемой части волновой структуры, поскольку структура определяется в полете.
- Планер может оставаться на станции в течение нескольких часов, чтобы зафиксировать эволюцию волны.
- Планер с современными компактными приборами малой мощности позволяет точно регистрировать движение воздушных масс, а также собирать образцы для последующего наземного анализа или анализа в полете.
- Планер отличается высокой прочностью и отличной управляемостью. Он идеально подходит для проникающих волн с целью определения структуры турбулентности и последующей динамики полета.
- Планер на высоте 90 000 футов летает примерно в таком же аэродинамическом режиме - числа Маха и Рейнольдса, - что и самолет средних размеров, летящий у поверхности Марса.
- Планер может нести аэродинамические приборы для измерения поведения пограничного слоя в этом режиме лучше, чем это можно сделать в любой аэродинамической трубе.
История
Эйнар Эневольдсон задумал проект в 1992 году, увидев новые снимки стоячих горных волн к западу от Кируны в Швеции , которые Вольфганг Ренгер из DLR , Оберпфаффенхофен , Германия, разместил на стене своего офиса. Эневолдсон собрал данные о местонахождении, 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, отметив, что стратосферная полярная ночная струя является основным фактором, способствующим распространению стоячих горных волн высоко в среднюю стратосферу. В это время небольшая группа из Центра летных исследований НАСА Драйден проанализировала динамику полета и аэродинамику полета планера на высоту до 100 000 футов.
В 1999 году Стив Фоссет услышал, что Эневолдсон пытается найти финансирование, и сразу же попросил присоединиться к проекту. Военно-воздушные силы США по запросу НАСА предоставили для этого проекта полные скафандры. Глазер-Диркс DG-500 (ГД 505M) моторизованный планер был модифицирован , чтобы удалить весь двигатель и соответствующее оборудование , а также пространство , используемый для хранения жидкого кислорода и большого запаса лития-SO 2 первичных батарей. Большая часть инструментов и электроники была заменена оборудованием, подходящим для экстремальных высот, с которыми столкнется планер. Дункан Каммингс из Сан-Педро, Калифорния , создал специальные, легкие, эффективные и надежные терморегуляторы на лицевых панелях. Компания Butler Parachute построила специальные высотные стабилизированные парашюты.
Эневольдсон и Фоссет вылетели на планере из Калифорнийского города для отработки 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 пролетел три зимы, не доходя до стратосферы. Время было слишком ранним в сезоне.
Миссия Перлана I была разработана, чтобы доказать тезис Эневольдсона, фактически взлетая и взбираясь на эти стратосферные горные волны. В 2005 году планер был отправлен в Эль Калафате , Аргентина, небольшой городок на 50 ° южной широты. Пять попыток за трехнедельный период, ни одной при благоприятных погодных условиях, не увенчались успехом. В 2006 году прогноз предполагал очень благоприятные условия 28 августа, но на высоте 33 000 футов при сильном подъеме скафандр Стива Фоссета надулся преждевременно и чрезмерно, и полет был прерван. На следующий день, 29 августа, после замены одного из регуляторов скафандра, погодные условия все еще были благоприятными, команда предприняла еще одну попытку. После четырехчасового подъема Эневолдсон и Фоссет достигли рекордной высоты в 50 671 фут (15 460 м), подтвердив концепцию.
Поскольку рекордный полет 29 августа 2006 года подтвердил тезис Эневольдсона, Стив Фоссет согласился постепенно финансировать следующую миссию: построить планер специального назначения с герметичной кабиной для полета на высоту 90000 футов. На момент смерти Стива 3 сентября 2007 года был завершен структурный и аэродинамический дизайн фюзеляжа, а также аэродинамический дизайн всего планера. Финансирование оставшейся части проекта Perlan было потеряно со смертью Стива, и был начат поиск нового финансирования.
Airbus Perlan Миссия II
После смерти Фоссета в 2007 году казалось, что миссия находится в постоянном перерыве. Тем не менее, новая команда постепенно собиралась вокруг Enevoldson, и частичное финансирование было обеспечено благодаря обязательствам со стороны партнеров в Соединенных Штатах и Австралии . Эйнар Эневолдсон сообщил в сентябре 2008 года, что Морган Сандеркок , опытный пилот планера из Австралии, предоставил средства для возобновления проекта. Эти средства пошли на завершение фюзеляжа с герметичной кабиной и проведение структурных испытаний на нем, но для завершения самолета потребовались дополнительные средства .
В июне 2010 года к миссии присоединился Деннис Тито в качестве пилота и крупного спонсора, что позволило значительно продвинуться в завершении строительства самолета . В том же году Джим Пейн , обладатель множества мировых рекордов, присоединился к проекту в качестве главного пилота.
Грег Коул из Windward Performance проделал большую работу по проектированию, чтобы показать, что планер на высоте 90000 футов относительно прост, в то время как 100000 футов возможны, хотя и труднее и дороже. Windward Performance построит планер из высококачественной оснастки с высокими эксплуатационными характеристиками. Планер требует относительно высокого уровня проектирования, анализа и конструкции, чтобы он был защищен от флаттера при очень высоких истинных скоростях воздуха и достаточно прочен для потенциально сильной турбулентности, которая может возникнуть на высоте 90000 футов. Он также должен иметь хорошо зарекомендовавшие себя, безотказные системы наддува и рециркуляции воздуха в кабине.
В 2014 году Airbus согласился стать генеральным спонсором и предоставить достаточное финансирование для завершения строительства самолета, летных испытаний и полетов на высоте. Миссия переименована в Airbus Perlan Mission II . RDD Enterprises , авиационная компания, занимающаяся исследованиями, проектированием и разработкой, базирующаяся в Редмонде, штат Орегон , взяла на себя производство Perlan 2.
Полетные кампании
Самолет был завершен летом 2015 года, первый полет был запланирован на 7 сентября. Ветреные погодные условия в тот день помешали полету, который, наконец, произошел 23 сентября. [6] Летные испытания начнутся и продолжатся осенью и зимой в Миндене, штат Невада 2015 г., используя новый ангар, подаренный Тито. [7] 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.
Новый рекорд высоты 15 902 метра (52 172 фута), сделанный Джимом Пейном (США) и Морганом Сандеркоком (Австралия) из международного аэропорта Команданте Армандо Тола в Эль Калафате, Аргентина. Полет состоялся 3 сентября 2017 г. [2] [8]
Сезон 2018 года снова проходил в Эль Калафате. В рамках проекта был приобретен турбовинтовой самолет Grob G 520 Egrett для использования в качестве буксирующего самолета. Это позволило буксировать Perlan II на высоту 44 000 футов (13 000 м) [9]. Похоже, это самая высокая буксировка планера, поскольку записи не зарегистрированы.
26 августа 2018 года Джим Пейн и Морган Сандеркок достигли высоты 18 492 м (60 669 футов). [10] [1] За этим последовали 19 439 м (63 776 футов) с Джимом Пейном и Мигелем Итурменди 28 августа 2018 г. [1] 2 сентября 2018 г. Джим Пейн и Тим Гарднер достигли высоты 22 646 м (74 298 футов). футов), [1] превзойдя 73 737 футов (22 475 м), достигнутый Джерри Хойтом 17 апреля 1989 года на Lockheed U-2 : самый высокий пилотируемый дозвуковой полет тяжелее воздуха. Perlan 2 может летать на высоте 90000 футов (27000 м), если позволяют условия, что выше рекордной высоты пилотируемого горизонтального полета SR-71 Blackbird на высоте 85 069 футов (25 929 м). [10] Предыдущие записи были измерены с барометрической высотой , для записи на большой высоте теперь требуются данные GPS . [11]
Заметки
Рекомендации
- ^ a b c d e "Рекорды абсолютной высоты FAI: планирование" .
- ^ а б "Пресс-релиз Perlan" . Проверено 5 сентября 2017 года .
- ^ http://www.airbus.com/newsroom/press-releases/en/2017/09/perlan-sets-new-world-record.html
- ^ «Статья о волновом лифте» . Проверено 28 сентября 2006 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ * Официальный мировой рекорд абсолютной высоты в открытом классе планеризма FAI, заархивированный 19 февраля 2005 г., на Wayback Machine
- ^ "Экспериментальный планер впервые летает в Редмонде"
- ^ http://www.flyingmag.com/perlan-2-glider-preps-for-flight-tests
- ^ «Рекорд абсолютной высоты планера 15 902 м» .
- ^ "Стратосферный буксир Perlan 2 от Egrett" .
- ^ а б «Планер Airbus Perlan Mission II поднимается на высоту 76 000 футов, чтобы побить собственный рекорд высоты, превзойдя даже самолет-разведчик U-2» (пресс-релиз). Airbus. 3 сентября 2018 г.
- ^ «Установление мирового рекорда на высоту более 60 000 футов 26 августа 2018 г.» . Проект Perlan. 27 августа 2018.
Внешние ссылки
- Официальный сайт проекта Perlan
- Техническое описание НАСА DRC-00-08: Взлет на высоту 100 000 футов на стратосферных горных волнах