Perlan projekt

Perlan Project, Inc.

Typ	Icke-fungerande privat stiftelse IRS 501(c)(3)
Grundad	1992
Grundare	Einar Enevoldson
Antal platser	Beaverton, Oregon , USA
Område som betjänas	Global
Nyckelpersoner	Einar Enevoldson , grundare och ordförande Elizabeth Austin, chefsmeteorolog Ed Warnock, VD Jim Payne, chefpilot Morgan Sandercock, givare och projektledare Dennis Tito , storgivare Stéphane Fymat, chef för byggnad och insamling
Produkter	Flyg- och atmosfärvetenskap forskning, utveckling, innovation och utbildning
Hemsida	www.perlanproject.org

Arktiskt stratosfäriskt moln (Mother of Pearl Cloud)

Perlan Project Inc. är en 501(c)(3) icke-vinstdrivande organisation för flygforskning och atmosfärisk forskning som använder segelflygplan (segelflygplan) designade för att flyga på extremt höga höjder.

Den 29 augusti 2006 slog Steve Fossett och Einar Enevoldson , piloterna i Perlan Mission I, det befintliga höjdrekordet för segelflygplan genom att sväva upp till 50 671 fot (15 460 m) i ett standardglidare med hjälp av stratosfäriska luftvågor.

Fédération Aéronautique Internationale har ratificerat höjdrekordet på 22 657 meter (74 334 fot) som uppnåddes den 2 september 2018, en avsevärd förbättring jämfört med föregående års bästa höjd på 15 902 meter (52 172 fot), som sattes den 3 september 2017. det specialdesignade och byggda segelflygplanet Windward Performance Perlan II under tryck på hög höjd , sponsrat av Airbus . De samlade också in data om jordens atmosfär och dess ozonskikt.

Meteorologisk grund för uppdragen

Stående bergsvågor är en källa till stigande luft som används i sporten att sväva . Att åka på dessa vågor, som på något sätt liknar att surfa på en havsvåg, har använts i stor utsträckning för att nå stora höjder i segelflygplan sedan de upptäcktes av tyska segelflygare, inklusive Wolf Hirth, 1933 i Riesengebirge . Denna metod använder den kraftfullt stigande och sjunkande luften i bergsvågor . Segelflygplan klättrar regelbundet i dessa vågor till höga höjder.

Före flygningen den 4 september 2017 stod segelflygplanets absoluta världshöjdrekord på 15 460 meter (50 727 fot), vilket är den höjd som Steve Fossett och Einar Enevoldson nådde under Perlan Mission I. Det tidigare rekordet var 14 938 meter (49 009 fot). Den sattes 1986 av Robert R. Harris, som flög från California City och nådde sin rekordhöjd över Mount Whitney, Kalifornien. Detta kan vara nära gränsen för stående bergsvågor på tempererade breddgrader, även om mycket högre höjder kan uppnås under ovanliga meteorologiska förhållanden.

Stående vågor sträcker sig normalt inte över tropopausen på tempererade breddgrader. En stark västvind avtar vanligtvis över tropopausen, vilket har visat sig täcka eller förhindra utbredning uppåt av stående bergsvågor. Men vid den yttre gränsen av den polära virveln, på vintern, finns den stratosfäriska polära nattstrålen . Dess vindfält kan förenas med vindfältet i den polära jetströmmen . Resultatet är en vind som ökar med höjden genom tropopausen och uppåt till 100 000 fot eller högre. När denna sammansättning av vindar inträffar över ett barriärberg, kommer stående bergsvågor att fortplanta sig genom hela höjdområdet. Einar Enevoldson , tidigare NASA- testpilot, försökte demonstrera genomförbarheten av att åka på dessa stratosfäriska stående bergsvågor. De gynnsamma väderförhållandena, även om de inte i alla fall krävs för att existera samtidigt för en klättring i stratosfärvågorna, är inte exceptionella: [

• Den stratosfäriska polära nattjetstrålen ovanför (förekommer på nära polära breddgrader under senvintern och tidig vår), [
• Prefrontala tillstånd,
• En gradvis ökning av vindhastigheten med höjden,
• Vindriktning inom 30° från vinkelrät mot bergets åslinje, [
• Starka vindar på låg höjd i en stabil atmosfär,
• Åsvindar på minst 20 knop.

Dessa förhållanden kommer sannolikt att inträffa i den södra regionen Patagonien tre till fyra gånger per år mellan mitten av augusti och mitten av oktober. De förekommer troligen i Nya Zeeland, men mer sällan; över den antarktiska halvön oftare; och på flera platser på norra halvklotet, men närmare nordpolen på breddgrader över 60° norr.

Mål

Det övergripande målet med projektet är att visa att flygning med segelplan långt in i mittstratosfären – i närheten av 90 000 fot – kan göras säkert, upprepade gånger och ekonomiskt. Ett segelflygplan är en idealisk plattform för flera vetenskapliga och tekniska forskningssträvanden:

• Ett segelplan kan manövrera exakt på mycket höga höjder för att korsa eller förbli relativt stationärt i en önskad del av vågstrukturen, eftersom strukturen bestäms under flygning.
• Ett segelflygplan kan stå kvar på stationen i flera timmar för att registrera vågens utveckling.
• Ett segelflygplan med modern, kompakt instrumentering med låg effekt gör det möjligt att registrera luftmassans rörelse exakt, såväl som insamling av prover för senare markanalys eller analys under flygning.
• Ett segelflygplan har hög styrka och stor styrbarhet. Den är idealisk för att penetrera brytande vågor för att bestämma turbulensstrukturen och efterföljande flygdynamik.
• Ett segelplan på 90 000 fots höjd flyger i ungefär samma aerodynamiska regim – Mach och Reynolds siffror – för att upplevas av ett medelstort flygplan som flyger nära Mars yta.
• Ett segelflygplan kan ha aerodynamisk instrumentering för att mäta gränsskiktets beteende i denna regim bättre än vad som kan göras i någon vindtunnel.

Historia

Einar Enevoldson skapade projektet 1992, efter att ha sett de nya LIDAR-bilderna av stående bergsvågor väster om Kiruna, Sverige , som Wolfgang Renger från DLR , Oberpfaffenhofen , Tyskland hade satt upp på sin kontorsvägg. Enevoldson samlade bevis på platsen, prevalensen och styrkan av stratosfäriska bergsvågor under perioden 1992-1998. Från och med 1998 utökade Elizabeth Austin dataanalysen och satte projektet på en fast meteorologisk grund, med observationen att den stratosfäriska polära nattjetstrålen var den huvudsakliga faktorn som möjliggjorde utbredningen av stående bergsvågor högt in i mittstratosfären. Vid denna tidpunkt analyserade en liten grupp vid NASA Dryden Flight Research Center flygdynamiken och aerodynamiken för flygning med segelplan upp till 100 000 fot.

1999 fick Steve Fossett höra att Enevoldson försökte hitta finansiering och bad omedelbart att få gå med i projektet. United States Air Force , på grundval av NASA begäran, lånade projektet hela tryckdräkter. En Glaser-Dirks DG-500 (DG 505M) motoriserad segelflygplan modifierades för att ta bort all motor och tillhörande utrustning och utrymmet som används för lagring av flytande syre och ett stort utbud av Li-SO ₂ primärbatterier. De flesta instrument och elektronik ersattes med utrustning som lämpade sig för de extrema höjder som segelplanet skulle möta. Duncan Cummings , från San Pedro, Kalifornien , byggde speciella, lätta, effektiva, pålitliga värmeregulatorer för frontplattan. Butler Parachute Company byggde speciella höghöjdsstabiliserade fallskärmar.

Enevoldson och Fossett flög segelplanet från California City för shakedown och preliminära flygningar på hög höjd i Sierra Nevadas i Kalifornien, och nådde över 42 000 fot våren 2002. Sommaren 2002 skeppades segelplanet till Omarama , Nya Zeeland, där det flög under tre vintrar utan att nå stratosfären. Tidpunkten var för tidigt på säsongen.

Perlan Mission I designades för att bevisa Enevoldsons tes genom att faktiskt flyga in i och klättra upp i dessa stratosfäriska bergsvågor. 2005 skeppades segelplanet till El Calafate , Argentina, en liten stad på 50° sydlig latitud. Fem försök under en treveckorsperiod, inga under gynnsamma väderförhållanden, misslyckades. 2006 bjöd prognosen på mycket gynnsamma förhållanden den 28 augusti men vid 33 000 fot, i en kraftig stigning, blåstes Steve Fossetts tryckdräkt upp för tidigt och överdrivet, och flygningen avbröts. Dagen efter, den 29 augusti, efter att en av tryckdräktsregulatorerna hade bytts ut, var väderförhållandena fortfarande gynnsamma, gjorde teamet ett nytt försök. Efter en fyra timmars stigning nådde Enevoldson och Fossett rekordhöjden 50 671 fot (15 460 m), vilket validerade konceptet.

Eftersom rekordflygningen den 29 augusti 2006 bevisade Enevoldsons tes gick Steve Fossett med på att successivt finansiera nästa uppdrag: att bygga ett specialsegelflygplan med en tryckkabin för att flyga till 90 000 fot. Vid tiden för Steves död den 3 september 2007 hade den strukturella och aerodynamiska designen av flygkroppen slutförts, tillsammans med den aerodynamiska designen av hela segelplanet. Finansiering för resten av Perlan-projektet gick förlorad med Steves död, och ett sökande efter ny finansiering påbörjades.

Airbus Perlan Mission II

Efter Fossetts död 2007 verkade det under en tid som att uppdraget var på permanent uppehåll. Ett nytt team samlades dock gradvis runt Enevoldson och delfinansiering säkrades tack vare åtaganden från partners i USA och Australien . Einar Enevoldson rapporterade i september 2008 att Morgan Sandercock, en erfaren segelplanspilot från Australien, hade tillhandahållit medel för att starta om projektet. Denna finansiering användes för att färdigställa flygkroppen med tryckkabin och göra de strukturella testerna på den, men ytterligare medel behövdes för att färdigställa flygplanet .

I juni 2010 gick Dennis Tito med i uppdraget som pilot och stor finansiär, vilket möjliggjorde betydande framsteg mot färdigställandet av flygplanet . Samma år gick Jim Payne, innehavare av många världsrekord, med i projektet som chefpilot.

En hel del designarbete har gjorts av Greg Cole från Windward Performance för att visa att ett segelplan för 90 000 fot är relativt enkelt, medan 100 000 fot är möjligt, även om det är svårare och dyrare. Windward Performance skulle bygga segelplanet av högpresterande pre-preg i produktionskvalitetsverktyg. Segelflygplanet krävde relativt avancerad design, analys och konstruktion för att vara fladdersäker vid mycket höga verkliga lufthastigheter och tillräckligt starkt för den potentiellt tunga turbulens som kan uppstå vid 90 000 fot. Den måste också ha väl beprövade, felsäkra trycksättnings- och kabinluftåtervinningssystem.

2014 gick Airbus med på att bli titelsponsor och tillhandahålla tillräcklig finansiering för att slutföra flygplanet, flygtestning och höjdflygningar. Uppdraget döptes om till Airbus Perlan Mission II. RDD Enterprises, ett flygforsknings-, design- och utvecklingsföretag baserat i Redmond, Oregon , tog över tillverkningen av Perlan 2.

Flygkampanjer

Flygplanet färdigställdes sommaren 2015, med första flygning planerad till 7 september. Blåsiga förhållanden den dagen förhindrade flygningen, som slutligen inträffade den 23 september. Flygtestning kommer att starta och fortsätta i Minden, NV hösten och vintern 2015, med hjälp av en ny hangar donerad av Tito. De första försöken att nå 90 000 fot kommer att lanseras från El Calafate , Argentina , djupt i södra Patagonien , på södra halvklotet strax därefter sommaren 2016.

Jim Payne (USA) och Morgan Sandercock (Australien) satte ett nytt höjdrekord på 15 902 meter (52 172 fot) från Comandante Armando Tola International Airport i El Calafate, Argentina. Flygningen ägde rum den 3 september 2017

Säsongen 2018 var återigen baserad på El Calafate. Projektet förvärvade ett Grob G 520 Egrett turbopropflygplan för användning som bogserplan. Detta gjorde att Perlan II kunde bogseras till 44 000 fot (13 411 m).

Den 26 augusti 2018 nådde Jim Payne och Morgan Sandercock en höjd av 18 492 m (60 669 fot). Detta följdes av 19 439 m (63 776 ft) med Jim Payne och Miguel Iturmendi den 28 augusti 2018. Den 2 september 2018 nådde Jim Payne och Tim Gardner en höjd av 22 646 m (74 298 ft), vilket överträffade 73 7275 (m) uppnåddes av Jerry Hoyt den 17 april 1989 i en Lockheed U-2 : den högsta bemannade subsoniska flygningen som är tyngre än luft. Perlan 2 kan flyga till 90 000 fot (27 000 m) om förhållandena tillåter, högre än flyghöjdsrekordet på bemannad nivå för SR- 71 Blackbird på 85 069 fot (25 929 m). Tidigare rekord mättes med tryckhöjd ; Höghöjdsrekord kräver nu GPS- data.

externa länkar

• Perlan Projects officiella hemsida
• NASA Tech Brief DRC-00-08: Soaring till 100 000 ft på Stratospheric Mountain Waves