على طائرة شراعية في الفضاء

على الرغم من حقيقة أن الإنسان يتدخل بشكل متزايد وبقوة في الطبيعة ، إلا أن هناك العديد من العمليات في أحشاء الأرض ، وفي المحيط العالمي ، وفي الغلاف الجوي ، والتي يكون جوهرها إما غير واضح بما فيه الكفاية ، أو حتى غير مفهوم لعلمائنا. العديد من الظواهر ، في العناصر الثلاثة ، ليست مفهومة بالكامل لعدد من الأسباب.

على سبيل المثال ، الموجات العملاقة ، التي لم يصدقها العلماء حتى وقت قريب. لا تظهر الموجات القاتلة التي تظهر في محيطات العالم ويصل ارتفاعها من 20 إلى 30 مترًا بسبب الزلازل ، مثل تسونامي ، ولكن بسبب العمليات المناخية المعقدة.

في الغلاف الجوي المحيط بكوكبنا أيضًا ، لم تتم دراسة وفهم جميع العمليات جيدًا. مثل هذه الظواهر ، على سبيل المثال ، تشمل موجات الجبال ، أو موجات لي. هذه ظاهرة مثيرة للاهتمام للغاية في الغلاف الجوي ، والتي يرغب طيارو الطائرات الشراعية المسجلون في استخدامها لتحقيق ارتفاع غير مسبوق على طائرة شراعية مُعدة خصيصًا.

لكن أول الأشياء أولاً. ما هي موجات الجبل أو اللي؟

في الحالات التي تقع فيها سلسلة جبال طويلة بزاوية قريبة من الزاوية اليمنى بالنسبة لاتجاه تدفق الهواء على الجانب اللي من النطاق ، يمكن أن تحدث اضطرابات تدفق منتظمة. تأخذ هذه الاضطرابات طابع الموجات الواقفة ، والتي يمكن تتبعها على مسافة كبيرة خلف التلال (تساوي تقريبًا عشرين ضعف ارتفاع التلال) وحتى ارتفاع أكبر بعدة مرات من ارتفاع التلال نفسها. تحدث هذه الظاهرة غالبًا مع رياح ثابتة وقوية بدرجة كافية بسرعة لا تقل عن 10 م / ث ؛ وهي واضحة بشكل خاص في وجود سهل مسطح على الجانب المواجه للريح من التلال. غالبًا ما تولد موجات لي غيومًا مميزة على شكل عدسي (عدسي) ، تقع في طبقات - سحب ركامية ، ركامية متوسطة و سحب ركامية.

غيوم عدسية

من المعروف أن موجات ليوارد لطيارين الطائرات الشراعية منذ فترة طويلة ، الذين استخدموها للتسلق لتسجيل الارتفاعات. بدراسة هذه الظاهرة الجوية ، اقترب العلماء من دراسة ظاهرة أرصاد جوية أخرى - الدوامات القطبية الستراتوسفيرية.

أجرى الطيارون والعلماء الألمان أولى الدراسات الجادة حول موجات الجبال في الثلاثينيات من القرن الماضي. واجه الطيار الألماني هانز دويتشمان الذي حطم الرقم القياسي في عام 30 تأثير الموجات الواقفة في جبال روزنبيرج. في وقت لاحق ، في عام 1933. نشر خبير الأرصاد الجوية للجبال يواكيم كوتنر تحليلاً مفصلاً للأمواج المتولدة من الجانب المواجه للريح من الأنظمة الجبلية. لسنوات عديدة ، كانت دراسة Küttner عمليًا هي العمل الوحيد والأكثر اكتمالًا حول هذا الموضوع.

كما يحدث غالبًا ، كانت الطبيعة نفسها هي التي أجبرتنا على التعامل مع تأثير موجات الجبال القوية بشكل غير طبيعي. في ربيع عام 1950 ، هبطت طائرة من طراز P-38 Lightning ذات محركين في مطار بيشوب الصغير (الولايات المتحدة الأمريكية ، كاليفورنيا). إعصار صاعد ، طائرة تزن حوالي 9 أطنان ، مثل الزغب ، تم "رميها" على ارتفاع 10 كيلومترات ، حيث حلقت لمدة ساعة تقريبًا مع إيقاف تشغيل المحركات. كانت هذه الأماكن ، على منحدرات جبال سييرا نيفادا ، سيئة السمعة بين الطيارين. أطلق الطيارون على الرحلات الجوية فوق هذه المنطقة ، التي تشهد حركة جوية كثيفة ، لقب "فوق غطاء التابوت" ، من أجل تيارات هوائية تصاعدية وتنازلية غير متوقعة وغير متوقعة.

لطالما أثار هذا الوضع قلق إدارات الطيران العسكري والمدني والمكتب الوطني للأرصاد الجوية. في عام 1951 قررت الحكومة أخيرًا التعامل مع ظاهرة غريبة وخطيرة وخصصت أموالًا لدراستها. كان قائد مشروع سييرا ويف مهاجرًا ألمانيًا ، وخبيرًا في التيارات الهوائية الجبلية ، يواكيم كوتنر ، أول باحث في موجات لي.

في مطار بيشوب الصغير ، جمع كوتنر أكثر الطيارين الأمريكيين خبرة بالطائرات الشراعية ، بالإضافة إلى عشاق الرياضات المتطرفة ، وطياري الطائرات الشراعية الهواة ، والمستكشفين الجادين. جذبت القدرة على الصعود إلى ارتفاع لم يكن من الممكن بلوغه في غضون دقائق العديد من حاملي الأرقام القياسية وعشاق الشهرة والمغامرة.

هنا ، على منحدرات سييرا نيفادا ، وُلد علم أصل الموجات الجبلية ، بالإضافة إلى فن القيادة بدون محركات على ارتفاعات عالية. على الطائرات الشراعية المجهزة بشكل خاص ، مع معدات خاصة ، بحث الطيارون عن عمد عن تيارات عمودية قوية ودخلوها ، مخاطرين بحياتهم ، وتقديم بيانات دقيقة للبحث.

اكتشف العلماء ، بفضل السجلات القيمة للأدوات الموجودة على متن الطائرات الشراعية ، أن الموجات الجبلية الثابتة تحدث عندما يتقاطع الهواء الأمامي لسلسلة جبلية بزاوية تساوي 90 درجة أو قريبة منها. في نفس الوقت ، هناك كتل ضخمة من الهواء (يمكن أن تصل إلى عشرات الملايين من الأطنان!) "تقفز" وترتفع.

مع مجموعات معينة من عدة عوامل ، على ارتفاع 10-15 كم ، يمكن أن تنشأ ما يسمى "موجة القرن" ، والتي لها سرعة هائلة وطاقة حركية هائلة. سرعة التدفق العمودي ، التي تصل إلى 25 م / ث (90 كم / ساعة) ، لا يشعر بها أي مراقب داخل الموجة ، ولكن عند الحدود مع الهواء "البطيء" المحيط بالتدفق الصاعد ، تتشكل الدوارات ، مما يؤدي حرفياً إلى تمزيق الهواء "الطبيعي" إلى أشلاء.

كان أحد القلائل الذين تمكنوا من الفرار من الدوار الحدودي هو الطيار ذو الخبرة وحامل الرقم القياسي لاري إدغار. في عام 1955 ، سقطت طائرته الشراعية في مطحنة اللحم. أغمي عليه الحمل الزائد الفوري الوحشي (أظهرت الأدوات 20 جرامًا ، والتي عانى منها الطيار في غضون 0,4 ثانية!) نجا إدغار بأعجوبة.

حلم آينار إنيفولدسون

كان آينار إنيفولدسون ، طيار سلاح الجو الأمريكي والبريطاني وطيار سابق في وكالة ناسا ، قد رعى لسنوات عديدة فكرة ركوب موجة جبلية والوصول إلى طبقة الستراتوسفير في طائرة شراعية. سجلت طائرة استطلاع لوكهيد يو -2 الرقم القياسي للارتفاع الرسمي لرحلة جوية مستدامة على ارتفاع 73،736 قدمًا (22،475 مترًا). وصلت بعض الطائرات إلى ارتفاعات أعلى ، لكنها لم تطير على هذا الارتفاع ، بل برزت ببساطة مثل سدادة الشمبانيا ، وبدأت على الفور في الهبوط.

لفترة طويلة كان يعتقد أن حدود التروبوبوز والستراتوسفير ، التي تمر على ارتفاع 10-15 كم ، هي سقف الارتفاع للطائرة الشراعية ، لكن أينار كان على يقين من أن هذا لم يكن كذلك. في أوائل التسعينيات ، بعد زيارة معهد فيزياء الغلاف الجوي ، الذي يقع بالقرب من ميونيخ ، تلقى أدلة لا جدال فيها على وجود موجة جبل الستراتوسفير.

تشبه هذه الموجات موجات التروبوسفير الجبلية التي لطالما استخدمتها الطائرات الشراعية. فقط موجة الستراتوسفير هي التي ترتفع على ارتفاع أعلى ، وتنتشر بالفعل في الستراتوسفير ، وهذا واضح من الاسم. تنشأ هذه الموجة في وقت معين من السنة ، في ظل ظروف مناخية معينة تمامًا في قطبي الكرة الأرضية. لذلك كان لدى آينار إنيفولدسون فكرة الصعود إلى طبقة الستراتوسفير على متن طائرة شراعية مُعدة خصيصًا ، باستخدام عدة موجات جبلية ، إذا جاز التعبير ، مع النقل. لكن فقط في عام 1999 ، بعد لقاء المغامر الشهير ، الذي سجل العديد من الأرقام القياسية العالمية على الأرض والبحر والجو ، الملياردير ستيف فوسيت ، بدأ حلم آينار يأخذ ملامح حقيقية.

بيرلان - القفزة الأولى

تم بناء Perlan خصيصًا للقفز إلى طبقة الستراتوسفير. هذا نوع هجين من طائرة شراعية وكبسولة فضائية. يتميز Perlan بمظهر خاص لجناح ممدود للغاية ، مما يساعد الجهاز على البقاء في مساحة خالية تقريبًا من الهواء.

 بفضل أموال Fossett وعلاقاته ، وخبرة Enevoldson ومهاراته ، حاول كلا المتحمسين بالفعل في عام 2002 غزو الستراتوسفير. هناك ثلاثة أماكن فقط على الأرض لمثل هذه القفزة: كيرونا (السويد) ، أوماراما في نيوزيلندا ، وسلاسل جبال باتاغونيا.

عدة محاولات باءت بالفشل. غير الفريق نقاط البداية حتى استقروا في El Calafet على ضفاف بحيرة ارجنتينو الجليدية في باتاغونيا.

باتاغونيا جزء من أمريكا الجنوبية ، بما في ذلك الأرجنتين وتشيلي وجبال الأنديز. لا يوجد تعريف دقيق تمامًا للحدود. استخدم ماجلان الكلمة patagon (عمالقة) لوصف سكان تيهويلشي الذين يسكنون هذه الأماكن. كان متوسط ​​ارتفاعهم 1,8 متر بينما لم يتجاوز متوسط ​​ارتفاع الإسبان 1,55 متر!

في صيف عام 2006 ، على الرغم من المشاكل الفنية على ارتفاع 10,5 كم ، تمكن طاقم فوسيت إنيفولدسون من اللحاق بالموجة الثانية بعد النزول والصعود إلى ارتفاع 15 مترًا. لقد كان رقمًا قياسيًا عالميًا جديدًا ، ولكن تم الوصول إلى سقف Perlan 460 نفسه. تم استنفاد الهيكل. كان المشروع على وشك الانتهاء. في عام 1 ، تحطمت طائرة ستيف فوسيت ذات المقعد الواحد. أينار ، الذي كان في ذلك الوقت قد تجاوز الثمانين من عمره ، منعه الأطباء من الطريق إلى الجنة.

بيرلان 2

لكن سليل الفايكنج العنيد لم يترك حلمه. تم بناء Perlan 9 لمدة 2 سنوات طويلة ، حيث جمع فريق Enevoldson الأموال من جميع أنحاء العالم. في يوليو 2014 ، أصبحت شركة إيرباص الراعي الرسمي والكامل لمشروع Perlan 2.

رسم تخطيطي يشرح الإستراتيجية والخطة للقفز إلى طبقة الستراتوسفير.

في الوقت الحالي ، وفقًا للمتخصصين في قسم Airbus ، المسؤول عن بناء واختبار الإصدار الثاني من طائرة شراعية Perlan 2 عالية الارتفاع ، تم بالفعل اختبار الطائرة الشراعية وهي جاهزة لرحلة قياسية جديدة. في أغسطس ، سيتم نقل الطائرة الشراعية إلى الأرجنتين ، إلى أكثر الأماكن الواعدة لتسلقها إلى ارتفاع 27 متر. هذا هو الارتفاع الذي ينوي اختصاصيو برنامج Perlan تحقيقه في رقعة قياسية جديدة في الستراتوسفير.

لا يسعنا إلا انتظار أنباء هذا الارتفاع غير المسبوق.

في 20 يوليو 2016 ، أعلن المكتب الصحفي لشركة إيرباص أنه تم إرسال هيكل الطائرة التجريبي Perlan 2 إلى الأرجنتين على متن سفينة حاويات.

خاصة للبوابة Avia.Pro فاليري سميرنوف.