Perlan 2: самолет, которому не нужно топливо
Одним из шоу-стопперов авиашоу EAA AirVenture, прошедшего в июле 2015 года в американском городке Ошкош, стал сверхлегкий летательный аппарат Perlan 2. Эта уникальная машина была разработана группой энтузиастов для изучения загадочного метеорологического феномена – стратосферных полярных вихрей.
Удивительная история проекта Perlan началась в 1951 году на крошечном аэродроме Бишоп в Калифорнии, где группа ученых под руководством Йоахима Кюттнера проводила исследования воздушных потоков аномальной мощности, периодически возникающих на подветренных склонах гор Сьерра-Невада и уходящих ввысь на несколько километров. Опасная и совершенно непрогнозируемая обстановка над оживленным воздушным районом давно беспокоила и Национальное бюро метеорологии, и военных. Недаром летчики называли полеты в тех местах пилотажем «над крышкой гроба». Наконец, после нашумевшего случая, когда весной 1950 года заходивший на посадку 9-тонный Lockheed P-38 Lightning был, словно пушинка, выброшен восходящими потоками на высоту 10 км и около часа парил над Бишопом с выключенными двигателями, «наверху» решили разобраться с проблемой.
Идеальный шторм
Назначение руководителем проекта Sierra Wave немецкого эмигранта Йоахима «Яка» Кюттнера было неслучайным. Кюттнер (1909−2011) в то время был лучшим и, вероятно, единственным в мире экспертом по горной метеорологии. В 1939 году он опубликовал фундаментальное исследование динамики горных волн, открытых шестью годами ранее пилотом Хансом Дойчманном в горах Ризенбирге. Причем сделанный Кюттнером детальный анализ формирования волн в подветренных зонах горных систем полностью подтвердился новейшими исследованиям. Также нашло подтверждение описание природы волновых роторов — коварных воздушных воронок. К портрету Кюттнера остается добавить три мировых рекорда высоты полета на планере, участие в испытаниях первого в мире тяжелого военно-транспортного самолета Me323 Gigant (с чудесным спасением после разрушения машины на высоте 8 км) и работу в лунной программе NASA.
В Бишопе Як Кюттнер собрал лучших планеристов Америки, многие из которых были обладателями мировых рекордов по дальности и высоте полета. К слову, в начале 1950-х там же, в Бишопе, пытался оседлать горную волну легендарный Пол Маккриди, создатель целой серии невероятных летательных аппаратов — от мускульной стрекозы Gossamer Condor до сверхвысотного гиганта NASA Pathfinder на солнечных батареях. Одним из тех, кто работал с Кюттнером в проекте Sierra Wave, был и Эйнар Эневолдсон, тогда еще совсем «зеленый» авиатор, напросившийся за еду и ночлег обслуживать летающие лаборатории — два стареньких планера Pratt Reed PR-G1, груженные аппаратурой и кислородными баллонами. Можно сказать, что наука о происхождении горных волн и основы высотного пилотирования рождались на глазах Эневолдсона в буквальном смысле слова.
Кюттнеру удалось выяснить, что статические горные волны возникают в момент пересечения воздушным фронтом достаточно высокого хребта под углом, близким к 90°. Колоссальная стена воздуха массой десятки миллионов тонн при этом подскакивает на склонах, как на трамплине, и устремляется вверх. Кроме того, Кюттнер предположил, что при идеальном сочетании устойчивого штормового ветра, «гладкого» рельефа наветренной части гряды и воздушного течения на высоте 10−15 км возможно образование «волны столетия», уходящей глубоко в стратосферу. Интересно, что внутри волн их чудовищная кинетическая энергия и скорость подъема, достигающая 25 м/с, почти не ощущаются. Зато по краям волны трение рвет окружающий «медленный» воздух в клочья, закручивая его в роторы. В 1955 году в одном из полетов в 5 км над Бишопом в мясорубку ротора попал опытный пилот Ларри Эдгар. По оценке врачей, чудом выживший, но ослепший Эдгар в течение 0,4 секунды подвергся перегрузке в 20 G. Разумеется, его планер при этом превратился в груду мусора.