Powód katastrofy: pitot zawiódł i tupolew przepadł (cz.3/3)

 

Interpretacje zdarzeń zarejestrowanych na smoleńskiej ścieżce zejścia

10. kwietnia 2010 roku, w godzinach rannych, podczas podchodzenia do lądowania na lotnisku Smoleńsk Północny uległ całkowitej zagładzie polski wojskowy samolot Tu-154M/101 wiozący Prezydenta Polski, najwyższe dowództwo Wojska Polskiego z biskupami ordynariuszami wojskowymi wyznań chrześcijańskich, delegację parlamentarzystów, szefów najwyższych urzędów oraz osoby im towarzyszące na uroczystość w Katyniu dla uczczenia ofiar komunistycznego ludobójstwa dokonanego 70 lat przedtem na wziętych do niewoli około 20 tysiącach polskich oficerów.

Treść

• Interpretacje zdarzeń zarejestrowanych na smoleńskiej ścieżce zejścia
• Trzy warianty ostatnich dwóch minut Tu-154M/101
• Wariant I. Interpretacja MAK i Komisji Millera
• Czy kontrolerzy kłamali czy MAK się myli?
• Wariant II. Lot z wiatrem
• Wariant III. Lot z wiatrem i uszkodzoną rurką Pitota
• Katastrofa samolotu Wilga SP-ZOI
• Zakończenie

Ze względu na osoby, które straciły tam życie, na okoliczności, miejsce, czas katastrofy, na totalne zniszczenie samolotu oraz niewyjaśnianie przez prowadzących dochodzenie niektórych istotnych związanych z katastrofą faktów przy równoczesnym tworzeniu przez nich hipotez nieopartych o dowody, stworzyła się sytuacja, że temat tamtej katastrofy przykuwa i długo jeszcze przykuwać będzie uwagę nie tylko Polaków i Rosjan ale wielu ludzi na całym świecie.

W pierwszym odcinku tego cyklu wskazane zostały trzy z wielu dotychczas niewytłumaczonych faktów tej katastrofy. Ani raport MAK ani raport Millera wyjaśnieniem ich się nie zajął.

1. Po upadku, na przewróconym do góry kołami tupolewie, na oponach podwozia głównego były widoczne ślady błota i owinięta na goleniach podwozia błotna roślinność - chociaż według oficjalnych raportów samolot miał upaść lecąc odwrócony kołami do góry bez ich kontaktu ze smoleńskim błotem.

2. Samolot prowadzony od 10 kilometra przed progiem pasa „na kursie i po ścieżce” kilometr przed progiem znalazł się 60 metrów z lewej strony osi ścieżki. Według raportu MAK tolerancja ścieżki po której smoleńska osługa radarów naprowadzała samolot w pomiarze odchylenia od kursu wynosi : +0,5 stopnia, co w odległości 1 km od progu odpowiada ok. +10 m.

3. MAK w przypisie [50] do swojego raportu stwierdza, że smoleńscy kontrolerzy naprowadzając samolot systematycznie oszukiwali załogę tupolewa podając jej odległość do progu pasa 500-600 metrów większą niż była w rzeczywistości. Tymczasem według analizy danych z oblotu 15.04.10 wynika, że dokładność wskaźnika radarów w pomiarze odległości była około 90..-150 m. W przypisie [50] do finalnego raportu MAK stwierdził:
   „Obliczenia wykazały, że informacje kontrolera dla załogi o odległości do pasa (8, 6, 4, 3 i 2 km) podawane były z wyprzedzeniem średnio o 500 metrów. Oblot kontrolny (rozdział 1.16.6) wykazał, że błąd zobrazowania znacznika samolotu na PRL wg odległości wynosił minus 90-150 metrów (znacznik był bliżej progu pasa WPP 26, niż samolot znajdował się w rzeczywistości).” .

   Jakie to były obliczenia i dlaczego zarzut ten nie został skonfrontowany z  zeznaniami obsługi smoleńskich radarów - nie podano.

góra

Trzy warianty ostatnich dwóch minut Tu-154M/101

W czerwcu 2010 roku opublikowana została transkrypcja dźwięków zarejestrowanych w ostatnich 38 minutach lotu. Z jej ostatnich dwóch minut obejmujących 10 kilometrów lotu „po ścieżce” odczytać można informacje dotyczące wielu ciekawych zdarzeń.

Jeszcze przed tą publikacją MAK stwierdził w swoich komunikatach, że zapisy zdarzeń dźwiękowych na rejestratorze MARS zostały zsynchronizowane ze zdarzeniami zarejestrowanymi w skrzynkach zapisujących parametry lotu.

Korzystając z tych informacji można było oszacować, że czas jaki upłynął pomiędzy zdarzeniami opisanymi w tabeli obok, w kolumnach oznaczonych (16) i (17), w wierszach [20] i [31] wynosił 17 sekund, a przebyta w tym czasie odległość 900 metrów.

Prosty rachunek wykazuje, że przy tych danych średnia prędkość samolotu wyniosła 53 m/s czyli 190 km/h. Tymczasem katalogowa minimalna prędkość Tu-154 wynosi 235 km/h. Konstruktor budujący samolot musi zapewnić mu 10% zapasu bezpieczeństwa czyli samolot musi poprawnie lecieć jeszcze przy prędkości 210 km/h. Ale 190 km/h, to jest na pewno za mało. Samolot, kiedy jego prędkość spada poniżej prędkości minimalnej, przepada - a w przypadku tupolewa 154 wpada w korkociąg płaski, to jest spadanie w dół wraz ze skręcaniem. Spadając z wysokości 100 metrów, samolot zdąży wykonać tylko mały fragment jednej zwitki korkociągu. Następuje wtedy zejście w bok od kursu oraz znaczny spadek prędkości lotu której nie zdąży już zwiększyć nawet maksymalny ciąg silników ani inne manewry. Poniższa ilustracja wykonana na podstawie tylko danych odczytanych z transkrypcji pokazuje przebieg takiego przepadnięcia tupolewa.

Pomimo tego że wykonany półtora roku temu model nie brał pod uwagę nieznanych wtedy dokładnych danych parametrycznych, szkic toru opadania samolotu pokazuje dosyć dobrze zachowanie samolotu podczas tego przepadnięcia.

Wariant I. Interpretacja MAK i Komisji Millera
     (2) Lm

 

Odległość od progu wg raportu Millera

   (3) Vm

Prędkość przyrządowa według rys.25 raportu MAK

   (4) Lo

Odległość z przemnożenia przyrostu czasu przez prędkość

   (16) km

Odległość od progu pasa podawana pilotowi przez kontrolera obsługującego radar lotniskowy

Ponieważ dane opublikowane przez raporty MAK i komisję Millera odnośnie lotu „po ścieżce” różnią się niewiele a raport Millera podaje ich więcej w tabeli obok, w kolumnie (2) podano te ostatnie. Wzorując się na polskim raporcie czas zdarzeń podano według czasu uniwersalnego (UTC). Ani w raporcie MAK ani w raporcie Millera nie podano sposobu obliczenia tych odległości samolotu od progu. W raporcie MAK nie podano również jakie oliczenia skłoniły MAK do zapisania w swoim raporcie uwag z omówionego wyżej przypisu [50].

W kolumnie (4) podano obliczenie tych odległości wykonane w zwyczajnym arkuszu kalkulacyjnycm z mnożenia przez przyrosty czasu danych o przyrządowej prędkości lotu (ros.skorost' pribornaja - wzięte z rys. 25.raportu MAK). Obliczone tak w arkuszu kalkulacyjnym przyrosty odległości po dopasowaniu miejsc położenia obu radiolatarni wstawiono w kolumnie (3) tabeli. Tak obliczone odległości z dokładnością do kilku metrow pokrywają się z podanymi przez oba oficjalne raporty. Uznaję to za odkrycie metody uzyskania tych liczb przez obie urzędowe komisje. Ale aby zachować zgodność z takim obliczeniem trzeba było założyć, że smoleńscy kontrolerzy odczytując odległość ze wskaźnika radaru kłamali podając (kolumna (10) tabeli) odległość od progu pasa 500-600 metrów większą niż była w rzeczywistości co MAK sformułował w przypisie [50] do swojego raportu. Ponieważ podczas naprowadzania komunikaty podawane pilotom o odległości od progu pasa przez obsługującego radar były kontrolowane na bieżąco przez ppłk. Plusnina, a jego z kolei nadzorował płk.Krasnokutski przypuszczenie MAK i komisji Millera, że odległości podawano fałszywie musi założyć, że byli oni w spisku. Nagrania ich luzackich rozmów jednak na to nie wskazują.

Warto się temu przyjrzeć!

Czy kontrolerzy kłamali czy MAK się myli?

Wariant II. Lot z wiatrem (kolumny 5, 6, 7, 8)

Najpierw zauważmy, że tak wykonane przez MAK i komisję Millera obliczanie przemieszczanie samolotu po ścieżce zawiera merytoryczny błąd. Zarejestrowana przyrządowa prędkość lotu (kolumna (3) tabeli wyżej) jest mierzona względem unoszącego samolot powietrza a nie względem progu pasa. Aby uzyskać prędkość samolotu względem ziemi należy do prędkości przyrządowej dodać prędkość unoszenia samolotu wiatrem.

Na smoleńskim lotnisku, podczas schodzenia tupolewa, przy ziemi wiał wiatr z prędkością 3 m/s (10,8 km/h) z azymutu 120 º. Raport MAK opisując warunki pogodowe stwierdza „Maksymalny wiatr obserwowany jest na górnej granicy inwersji.” Górna granica inwersji leżała wtedy na wysokości 400 m.

Na wysokości kręgu (500 m) wiatr był szybszy niż przy ziemi. Raport MAK ocenia, że na wysokości 500 m wiatr wiał z prędkością 10 m/s z azymutu ok 120º

Dla obliczenia rzeczywistego przemieszczania się samolotu względem ziemi należy uwzględnić składową prędkości wiatru unoszącego samolot w kierunku lotu. Z prostego rachunku wynika, że przy ziemi wyniosła ona 2,6 m/s. Przyjęto, że na wysokości 500 m składowa ta była 6,1 m/s i że prędkość wiatru zmieniała się liniowo z wysokością. W kolumnach (5) oraz (6) podano ówczesną prędkość wiatru przy założeniu jej liniowej zmiany z wysokością, w kolumnie (7) wypadkową prędkość tupolewa względem ziemi a w (8) obliczoną odległość od progu pasa.

Z uwzględnienia unoszenia samolotu wiatrem wynikałoby, że w zarejestrowanym czasie samolot przed zderzeniem z ziemią powinien dolecieć aż kilkanaście metrów poza próg pasa. Nie zgadza się również moment przelotu obok bliższej radiostacji prowadzącej. Wniosek z tego wynika jeden. Z zarejestrowanych danych parametrycznych wynika, że unoszony wiatrem samolot musiał względem powietrza lecieć wolniej niż wskazywał jego prędkościomierz. Wskazywał to w opublikowanym w kwietniowym numerze 16 Najwyższy Czas w hipotezie o uszkodzeniu w tupolewie rurki Pitota (Prandla) będącej czujnikiem prędkości samolotu względem wiatru. Po tej publikacji, szkoda że bez powołania się na nią, pojawiły się artykuły w prasie (m.in. Angora, Rzeczpospolita) stwierdzające, że uszkodzenie rurki Pitota bywało już przyczyną lotniczych katastrof.

Wariant III. Lot z wiatrem i uszkodzoną rurką Pitota (kolumny 9, 10, 11, 12)

Aby uzyskać zgodność z czasem dolotu do bliższej radiostacji prowadzącej oraz zgodność końca zapisu z miejscem rozbicia samolotu należy przyjąć, że wskazanie prędkości względem powietrza było zakłócane od miejsca około 3 km przed progiem kiedy samolot był ponad 200 metrów nad poziomem lotniska.

W kolumnie (9) podano o ile procent prędkość samolotu względem powietrza (kolumna 11) była mniejsza od wskazywanej przez przyrządy.

W kolumnie (10) podano prędkość samolotu względem ziemi.

Prędkośc względem powietrza około godziny 6:40:45 (wiersz [22]), kiedy samolot był około 1900 metrow od progu pasa na wysokości barycznej około 100 metrów, zmalała poniżej dopuszczalnej dla tupolewa prędkości minimalnej.

Musiało to spowodować wpadnięcie samolotu w korkociąg płaski, niekontrolowane opadanie, przemieszczenie boczne, odbicie kołami od ziemi i odskok samolotu jeszcze o kilkaset metrów na niskiej wysokości.

Katastrofa samolotu Wilga SP-ZOI

Warto się przyjrzeć wynikom badania pewnej katastrofy samolotu Wilga sprzed kilku lat. Może być ona modelem zdarzeń jakie spotkały naszego tupolewa.

Wilga niekontrolowanym lotem spadła z wysokości ok. 100 metrów z powodu zablokowania jej steru wysokości. Spadała po paraboli, odbiła się od zbocza niewielkiego jaru, po odbiciu przeleciała jeszcze około 330 metrów następnie zderzyła się z gruntem, kapotowała i uległa totalnemu rozbiciu. Pilot samolotu niestety zginął, drugi pilot i lecący z tyłu pasażer katastrofę przeżyli.

Modelowa rekonstrukcja upadku samolotu po awarii w locie

Odtworzony przebieg katastrofy lecącej z Mielca Wilgi SP-ZOI (źródło: "Wypadki polskich samolotów wynikające z przyczyn technicznych"- autor Tomasz Makowski, wyd. Andrzej Glass)

Elementy toru lotu upadającego na brzeg jaru małego samolotu wilga wyglądają niemal identycznie jak zderzenie z ziemią tupolewa pod Smoleńskiem.

Podobne wcześniejsze odbicie tupolewa od ziemi potwierdza zabłocenie pneumatyków i goleni podwozia głównego widoczne dobrze na tym zrobionym tuż po katastrofie zdjęciu (odwrórcony do dołu kołami fragment fotografii).

Wejściem samolotu w zwitkę płaskiego korkociągu można wytłumaczyć jego odejście około 60 metrów w lewo od osi ścieżki, na której był prowadzony przez 9 kilometrów.

Czy przedstawiona przeze mnie hipoteza jest prawdziwa?

- Nie wiem. Wiem tylko, że analizując trajektorię samolotu podczas lotu "po ścieżce" przy tym  nie uwzględniając unoszenia samolotu przez wiatr zarówno MAK jak i Komisja ministra Millera popełnili podstawowy błąd w sztuce.

A czy uszkodzona została „rurka Pitota”?
Też nie mam pewności. Ale podać innego wytłumaczenia relacji prędkości lotu samolotu z wiatrem do przebywanej przez samolot drogi „po ścieżce” nie potrafię.

Czy uszkodzenie rurki Pitota było wynikiem zamachu? Nie sądzę. Uważam, że jeszcze raz zawiodła tu technika wyremontowana w Samarze kilka miesięcy wcześniej. Podobnie jak zawiódł po tym remoncie autopilot tego statku powietrznego kilka tygodni wcześniej w locie z Haiti.

Ale ... uszkodzić (nawet zdalnie) ciśnieniowy czujnik prędkości lub przekaz jego informacji do wskaźników  osprzętu kontrolującego lot byłoby chyba łatwiej niż podkładać na Okęciu do samolotu bombę, dokonywać ataku na samolot z zewnątrz lub wywoływać szytuczną mgłę na obszarze 5000 km². Może warto się temu jeszcze przyjrzeć?

Zakończenie

Na tym mam zamiar zakończyć swój liczący wiele tekstów cykl dotyczący smoleńskiej katastrofy. Pozdrawiam wszystkich Czytelników, których wiele tysięcy wizyt motywowało mnie do włożenia w ten temat sporej ilości czasu. Pozdrawiam zwłaszcza tych Gości bloga, co swoimi komentarzami dodawali splendoru publikacjom z tego cyklu.

Dziękuję każdemu z przybyłych.
:o)
Wiktor Kobyliński
wkobylinski@gmail.com
Autor ukończył studia na Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej ze specjalizacją Budowa Samolotów i Rakiet. Pracował w Instytucie Lotnictwa zajmując się między innymi obliczaniem mechaniki lotu, aerodynamiką i badaniami w locie obiektów latających. Uczestniczył w zespole, który w projekcie Meteor zbudował szereg wystrzeliwanych z Mierzei Łebskiej rakiet sondujących osiągających pułap 70 do 100 km.