Proyecto Perlan

Perlan Project Inc. es una organización sin ánimo de lucro dedicada a la exploración aeronáutica y la investigación de las ciencias atmosféricas, que utiliza planeadores diseñados para volar a altitudes extremadamente elevadas.

El 29 de agosto de 2006, Steve Fossett y Einar Enevoldson , los pilotos de la misión Perlan I, batieron el récord de altitud existente para planeadores al ascender hasta los 15.460 metros (50.671 pies) en un planeador estándar utilizando ondas de aire estratosféricas.

La Federación Aeronáutica Internacional ha ratificado el récord de altitud de 22.657 metros (74.334 pies) alcanzado el 2 de septiembre de 2018, ^{[ 1 ]} una mejora sustancial con respecto a la mejor altitud del año anterior de 15.902 metros (52.172 pies) , que se estableció el 3 de septiembre de 2017. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} Estos vuelos utilizaron el planeador presurizado de gran altitud Windward Performance Perlan II , diseñado y construido a medida y patrocinado por Airbus . También recopilaron datos sobre la atmósfera terrestre y su capa de ozono.  

Las olas estacionarias de montaña son una fuente de aire ascendente que se utiliza en el deporte del vuelo sin motor . Aprovechar estas olas, de forma similar en algunos aspectos al surf en una ola del océano, se ha utilizado ampliamente para alcanzar grandes altitudes en planeadores desde que fueron descubiertas por pilotos de planeadores alemanes, entre ellos Wolf Hirth , en 1933 en el Riesengebirge . ^{[ 5 ]} Este método utiliza el aire que asciende y desciende con fuerza en las olas de montaña . Los planeadores ascienden regularmente en estas olas a grandes altitudes.

Antes del vuelo del 4 de septiembre de 2017, el récord mundial absoluto de altitud para planeadores era de 15.460 metros (50.727 pies), la altitud alcanzada por Steve Fossett y Einar Enevoldson durante la Misión Perlan I. El récord anterior era de 14.938 metros (49.009 pies). Lo estableció en 1986 Robert R. Harris, quien voló desde California City y alcanzó su altura récord sobre el Monte Whitney , California. ^{[ 6 ]} Esto podría estar cerca del límite para las ondas orográficas estacionarias en latitudes templadas, aunque en condiciones meteorológicas inusuales se podrían alcanzar altitudes mucho mayores.

Las ondas estacionarias normalmente no se extienden por encima de la tropopausa en latitudes templadas. Un fuerte viento del oeste suele disminuir por encima de la tropopausa, lo que ha demostrado limitar o impedir la propagación ascendente de las ondas orográficas estacionarias. Sin embargo, en el límite exterior del vórtice polar , en invierno, existe la corriente en chorro polar nocturna estratosférico . Su campo de viento puede unirse al campo de viento de la corriente en chorro polar . El resultado es un viento que aumenta con la altitud a través de la tropopausa y hacia arriba hasta los 100.000 pies o más. Cuando esta conjunción de vientos ocurre sobre una montaña barrera, las ondas orográficas estacionarias se propagarán a través de todo ese rango de altitud. Einar Enevoldson , ex piloto de pruebas de la NASA , buscó demostrar la viabilidad de navegar sobre estas ondas orográficas estacionarias estratosféricas. Las condiciones meteorológicas favorables, aunque no siempre se requieren simultáneamente para un ascenso a las ondas estratosféricas, no son excepcionales. La siguiente lista de requisitos para los intentos de récord se dio en un artículo publicado en 2014: ^{[ 7 ]}

• Condiciones prefrontales
• Vientos en la cima de la cresta ≥ 40 nudos
• Vientos con una inclinación de hasta 30 grados respecto a la perpendicular a la cresta.
• Vientos fuertes a baja altitud
• Una atmósfera estable
• Un aumento gradual de la altitud debido al viento
• Una tropopausa débil

Estas condiciones suelen darse a finales del invierno y principios de la primavera en los Andes meridionales y Escandinavia. ^{[ 7 ]}

Es probable que estas condiciones se presenten en la región sur de la Patagonia entre tres y cuatro veces al año, entre mediados de agosto y mediados de octubre. Probablemente ocurran en Nueva Zelanda, pero con menor frecuencia; sobre la Península Antártica con mayor frecuencia; y en varias localidades del hemisferio norte, pero más cerca del Polo Norte, en latitudes superiores a los 60° norte.

El objetivo general del proyecto es demostrar que el vuelo en planeador a altitudes cercanas a los 90 000 pies en la estratosfera media puede realizarse de forma segura, repetida y económica. Un planeador es una plataforma ideal para diversas investigaciones científicas y tecnológicas.

• Un planeador puede maniobrar con precisión a altitudes muy elevadas para atravesar o permanecer relativamente estacionario en una porción deseada de la estructura de las olas, a medida que dicha estructura se determina durante el vuelo.
• Un planeador puede permanecer en el mismo lugar durante varias horas para registrar la evolución de la ola.
• Un planeador equipado con instrumentación moderna, compacta y de baja potencia permite registrar con precisión el movimiento de las masas de aire, así como recoger muestras para su posterior análisis en tierra o en vuelo.
• Un planeador posee gran resistencia y excelente controlabilidad. Es ideal para penetrar olas rompientes y determinar la estructura de la turbulencia y la dinámica de vuelo resultante.
• Un planeador a 90.000 pies de altitud vuela aproximadamente en el mismo régimen aerodinámico (números de Mach y Reynolds) que experimentaría una aeronave de tamaño moderado volando cerca de la superficie de Marte.
• Un planeador puede transportar instrumentación aerodinámica para medir el comportamiento de la capa límite en este régimen mejor de lo que se puede hacer en cualquier túnel de viento.

Einar Enevoldson concibió el proyecto en 1992, tras ver las nuevas imágenes LIDAR de ondas orográficas estacionarias al oeste de Kiruna, Suecia , que Wolfgang Renger del DLR , Oberpfaffenhofen , Alemania, había colgado en la pared de su oficina. Enevoldson recopiló datos sobre la ubicación, la prevalencia y la intensidad de las ondas orográficas estratosféricas durante el período 1992-1998. A partir de 1998, Elizabeth Austin amplió el análisis de datos y sentó las bases meteorológicas del proyecto, al observar que la corriente en chorro polar nocturna estratosférica era el factor principal que permitía la propagación de las ondas orográficas estacionarias hasta la estratosfera media. En ese momento, un pequeño grupo del Centro de Investigación de Vuelo Dryden de la NASA analizaba la dinámica de vuelo y la aerodinámica del vuelo de planeadores hasta los 100 000 pies.

En 1999, Steve Fossett se enteró de que Enevoldson estaba buscando financiación e inmediatamente pidió unirse al proyecto. La Fuerza Aérea de los Estados Unidos , a petición de la NASA, prestó al proyecto trajes presurizados completos. Se modificó un planeador motorizado Glaser-Dirks DG-500 (DG 505M) para eliminar el motor y el equipo relacionado, así como el espacio utilizado para almacenar oxígeno líquido y una gran cantidad de baterías primarias de Li-SO₂ _. La mayoría de los instrumentos y la electrónica se reemplazaron por equipos adecuados para las altitudes extremas que encontraría el planeador. Duncan Cummings , de San Pedro, California , construyó controladores de calor para la placa frontal, ligeros, eficientes y fiables. Butler Parachute Company construyó paracaídas estabilizados especiales para gran altitud.

Enevoldson y Fossett volaron el planeador desde California City para realizar pruebas y vuelos preliminares a gran altitud en la Sierra Nevada de California, alcanzando más de 42 000 pies en la primavera de 2002. En el verano de 2002, el planeador fue enviado a Omarama , Nueva Zelanda, donde voló durante tres inviernos sin llegar a la estratosfera. El momento elegido fue demasiado temprano en la temporada.

La misión Perlan I fue diseñada para demostrar la tesis de Enevoldson volando y ascendiendo por estas ondas de montaña estratosféricas. En 2005, el planeador fue enviado a El Calafate , Argentina, un pequeño pueblo a 50° de latitud sur. Cinco intentos en un período de tres semanas, ninguno en condiciones climáticas favorables, resultaron infructuosos. En 2006, el pronóstico ofrecía condiciones muy favorables para el 28 de agosto, pero a 33 000 pies, en un fuerte ascenso, el traje presurizado de Steve Fossett se infló prematura y excesivamente, y el vuelo fue abortado. Al día siguiente, el 29 de agosto, después de que se hubiera cambiado uno de los reguladores del traje presurizado, las condiciones climáticas seguían siendo favorables, por lo que el equipo realizó otro intento. Después de un ascenso de cuatro horas, Enevoldson y Fossett alcanzaron la altitud récord de 50 671 pies (15 460 m), validando el concepto.

Dado que el vuelo récord del 29 de agosto de 2006 demostró la tesis de Enevoldson, Steve Fossett accedió a financiar, progresivamente, la siguiente misión: construir un planeador de propósito especial con cabina presurizada para volar a 90 000 pies. Al fallecer Steve el 3 de septiembre de 2007, el diseño estructural y aerodinámico del fuselaje ya estaba terminado, al igual que el diseño aerodinámico del planeador completo. Con la muerte de Steve, se perdió la financiación para el resto del Proyecto Perlan y se inició la búsqueda de nuevos fondos.

Tras la muerte de Fossett en 2007, durante un tiempo pareció que la misión había quedado en pausa indefinida. Sin embargo, un nuevo equipo se reunió gradualmente en torno a Enevoldson y se consiguió financiación parcial gracias a los compromisos de socios en Estados Unidos y Australia . En septiembre de 2008, Einar Enevoldson informó de que Morgan Sandercock , un experimentado piloto de planeadores australiano, había aportado fondos para reiniciar el proyecto. Esta financiación se destinó a completar el fuselaje con la cabina presurizada y a realizar las pruebas estructurales, pero se necesitaban fondos adicionales para completar la aeronave .

En junio de 2010, Dennis Tito se unió a la misión como piloto y principal financiador, lo que permitió un progreso significativo hacia la finalización de la aeronave . Ese mismo año, Jim Payne , poseedor de numerosos récords mundiales de vuelo sin motor, se unió al proyecto como piloto jefe.

Greg Cole, de Windward Performance, ha realizado un extenso trabajo de diseño para demostrar que un planeador para 90 000 pies es relativamente sencillo, mientras que alcanzar los 100 000 pies es posible, aunque más difícil y costoso. Windward Performance construiría el planeador con preimpregnados de alto rendimiento y utillaje de calidad de producción. El planeador requería un diseño, análisis y construcción de alta gama para garantizar la seguridad aerodinámica a velocidades reales muy elevadas y la resistencia suficiente para soportar la fuerte turbulencia que podría encontrarse a 90 000 pies. Además, debía contar con sistemas de presurización y recirculación de aire de cabina probados y a prueba de fallos.

En 2014, Airbus acordó convertirse en el patrocinador principal y proporcionar la financiación suficiente para la finalización de la aeronave, las pruebas de vuelo y los vuelos a gran altitud. La misión pasó a llamarse Misión Airbus Perlan II . RDD Enterprises , una empresa de investigación, diseño y desarrollo aeronáutico con sede en Redmond, Oregón , se hizo cargo de la fabricación del Perlan 2 .

campañas de vuelo

La aeronave se completó en el verano de 2015, con el primer vuelo programado para el 7 de septiembre. Las condiciones de viento ese día impidieron el vuelo, que finalmente tuvo lugar el 23 de septiembre. ^{[ 8 ]} Las pruebas de vuelo comenzaron en Minden, Nevada, en otoño e invierno de 2015, utilizando un nuevo hangar donado por Tito. ^{[ 9 ]} Los primeros intentos de alcanzar los 90 000 pies se lanzarán desde El Calafate , Argentina , en el extremo sur de la Patagonia , en el hemisferio sur , poco después, en el verano de 2016.

Jim Payne (EE. UU.) y Morgan Sandercock (Australia) establecieron un nuevo récord de altitud de 15.902 metros (52.172 pies) desde el Aeropuerto Internacional Comandante Armando Tola en El Calafate, Argentina. El vuelo tuvo lugar el 3 de septiembre de 2017. ^{[ 3 ] [ 10 ]}

La temporada 2018 tuvo su base nuevamente en El Calafate. El proyecto adquirió un avión turbohélice Grob G 520 Egrett para usarlo como avión remolcador. Esto permitió remolcar al Perlan II hasta los 44 000 pies (13 411 m) ^{[ 11 ].} Este parece ser el remolque de planeador a mayor altitud, aunque tales récords no están registrados.  

El 26 de agosto de 2018, Jim Payne y Morgan Sandercock alcanzaron una altitud de 18.492 m (60.669 pies) . ^{[ 12 ] [ 2 ]} A esto le siguieron 19.439 m (63.776 pies) con Jim Payne y Miguel Iturmendi el 28 de agosto de 2018. ^{[ 2 ]} El 2 de septiembre de 2018, Jim Payne y Tim Gardner alcanzaron una altitud de 22.657 m (74.334 pies) , ^{[ 2 ]} superando los 73.737 pies (22.475 m) alcanzados por Jerry Hoyt el 17 de abril de 1989 en un Lockheed U-2 : el vuelo subsónico tripulado más alto, más pesado que el aire. El Perlan 2 podría volar a 90 000 pies (27 000 m) si las condiciones lo permiten, más alto que el récord de altitud de vuelo horizontal tripulado del SR-71 Blackbird de 85 069 pies (25 929 m) . ^{[ 12 ]} Los récords anteriores se midieron con altitud de presión ; los récords de vuelo a gran altitud ahora requieren datos GPS . ^{[ 13 ]}            

• Sitio web oficial del Proyecto Perlan
• Informe técnico de la NASA DRC-00-08: Ascenso a 100 000 pies mediante ondas orográficas estratosféricas