Dear Mr. Mangels,
First, let me thank you for your article, which tries to objectively describe the controversy. My name is Pawel Artymowicz. I am a full tenured professor of Physics and Astrophysics at the University of Toronto. I have 25+ years of experience in numerical hydrodynamics (aerodynamics). I am also an FAA-certified pilot, with experience in the design, maintenance and operation of experimantal aircraft . I am one of the main critics of the opinions you presented, ordered by a totally politicized parliamentary group led by A. Macierewicz, essentially a one-party caucus. I am in no way trying to attack the persons you mention personally. However, as a Physicist and as an Aviator, I strongly object to the quality of their work and the baseless allegations they perpetuate. The proposed assassination scenarios while a priori conceivable, contradict both the physical and the aviation knowledge.
To begin with, these are pseudo-scientific works at best, as prof. Binienda for the ninth month in a row refuses to publish the input file to his LS-Dyna calculations, thus violating the most basic scientific tenets of openness and verifiability. Carl Sagan once echoed the thoughts expressed earlier by Laplace by saying: Extraordinary claims require extraordinary evidence. There is not a shred of physical or computational evidence of such a caliber in prof. Binienda's works. As a matter of fact, the calculations are secret and only the animations showing unphysical results are being shown over and over again. The numerical calculation of the wing-birch collision is incorrect. As Dr. Szuladzinski himself noticed the timber is magically disappearing if subject to a given strain in LS-Dyna, which is the main reason why you see the tree trunk melt and disappear in the collision zone. The non-conservation of mass, momentum and energy underlying such a calculation invalidate it, and explain why the results are at such odds with the data on the ground. The photographed tree has 3 ft-long splinters instead of a flat knife-like cut across the trunk in animations; the location and direction of the top of the birch is also totally different than in the animation, in fact it leans against the lower trunk+roots and the top points toward the north, none of which is reproduced by the calculation.
The next "proof" concerns the fate of the broken-off piece of a wing, should the collision produce such a flying object. Prof. Binienda or his colleague claims to have calculated that the wingtip (20 ft in length, thrown with the initial velocity of about 150 knots at a slant angle, say +5 degrees, w.r.t. the ground) would initially rise, then extremely quickly brake aerodynamically in the air and then, after losing most of the kinetic energy, fall down to the ground at a distance of merely 10-12m (32-39ft) behind the fateful tree. Nobody in the world knowing elementary Physics will confirm that result. As a matter of fact, you are in touch with Dr. Szuladzinski, who has recently stated that, according to his independent and much more reasonable estimate, that distance is 50-90 meters (160-300ft). My more detailed estimate taking into account rotational degrees of freedom of the wing and the initially non-random lift force on a wingtip, originally placed at a positive angle of attack, show that the likely distance traveled should be 90-120m (300-390 ft). In reality, the unchallenged fact is that the wing was found 110m (360 ft) behind the birch tree.
Additional reasons for the faulty supposition by Nowaczyk and Binienda of there having been no collision with the tree is their misunderstanding of the recorded TAWS messages, and the true uncertainties of recorded parameters, as well as their willful neglect of the most accurate source of information on the altitude of the aircraft above the terrain - the radioaltimeter. That instrument measures the distance to the ground with a 1.5ft accuracy and due to the 8-bit coding scheme, the black boxes record that altitude with a 3m (10ft) uncertainty. The values recorded in Polish and the independent Russian black boxes near the fateful tree were (6.1+-3)m (that is 20+-10 ft), much lower than the 50ft height of the tree. The collision was thus unavoidable, while the simulations done by your 'experts' are totally incorrect.
Finally, the scenario of "two explosions" is also unphysical and easily disproved. It is based on two things: first, a misunderstanding of the cause of signals recorded as vertical accelerations in the black boxes, and second, the lack of elementary knowledge of avionics and the aircraft structure. The first recorded jolt is from the collision with the tree and not and from an explosion of a mysterious charge in front of the wing, at the precise time and place(!) where the wing was passing the tree. The second jolt is likely not a jolt at all, but a spurious electrical disturbance which occurred when the wing touched, shorted, and severed a medium-voltage line documented in the official reports. The time and place of this even correspond exactly to the supposed "second explosion". Dr. Szuladzinski's idea of a plane broken in two pieces yet flying together up until the ultimate destruction field is physically impossible. Both the multiple witness testimony and the black boxes recorded that the plane was banking left and performed a half-roll before the final crash. Dr. Szuladzinski proposes that the front of the plane, severed by the explosion, did not rotate, only the central and aft part did. Please inform him that this cannot be so. The gyros, very precise instruments by the way, are located in the front of the Tupolev 154M plane. The black boxes - as usual, in the back. His scenario would thus lead to the rotation of only the black boxes, but not of the gyros, which measure the bank angle. Yet the rotation of gyros did indisputably occur, which concludes the counter-proof of the two-explosions scenario.
By the way, lacking even the basic aeronautical and aerodynamical knowledge, the supposed experts failed to realize that their scenario necessarily would lead to an immediate detachment of the two pieces of the aircraft, as a result of huge aerodynamical forces and moments acting on the aft part, which would rotate this piece upward, causing its chaotic tumbling under enormous drag. The outcome would have been a large separation of the two pieces on the ground and the severance of electrical connection between the numerous probes and instruments in the frontal part from the black boxes in the back of the plane. Neither of these things happened at the proposed point of explosion/detachment. To the contrary, the correct interpretation of the recorded data, properly taking into account buffering, sampling rate and the details on back box operation, shows that they were functioning until the final disintegration on the ground. Recordings do not stop in mid-air, as they would have to if the explosion scenario had any validity.
I do agree that the catastrophe must be better studied and explained than what we've seen so far. As a matter of fact, I strongly support such efforts, as the Polish-speaking viewers of this interview can attest:
http://www.youtube.com/watch?v=NLFHouvcXVA
(I gave it for one of the main Polish news channels Polsat News, a few days ago.) However, such efforts should be organized by the Polish Academy of Sciences, incidentally led by Prof. M. Kleiber, the top Polish expert on finite element method and dynamical simulations of explosions inside aircrafts (he's participated in a relevant project for Airbus consortium) and not by the individuals you have interviewed, who despite being specialists in their narrow fields, clearly lack the depth and the breadth of knowledge needed for the task.
Sincerely,
Pawel.Artymowicz@utoronto.ca
_____________________________________________________________________________________
[recznie poprawione Google Translate z ang.]
Szanowny Panie Mangels,
Po pierwsze, chciałbym podziękować za artykuł, który stara się
obiektywnie opisać kontrowersję. Nazywam się Paweł Artymowicz.
Jestem profesorem (full tenured) Fizyki i Astrofizyki
na Uniwersytecie w Toronto. Mam ponad 25 lat doświadczenia w
badaniach numerycznych hydrodynamiki, w tym w aerodynamice.
Jestem także licencjonowanym przez FAA pilotem, z
doświadczeniem w zakresie projektowania, utrzymania i
eksploatacji samolotów eksperymentalnych. Jestem jednym z
głównych krytyków opinii prezentowanych przez prof. Biniende
i in., napisanych na zlecenie całkowicie upolitycznionej grupy
parlamentarnej prowadzonej przez A. Macierewicza, zasadniczo
jedno-partyjnego klubu. W żaden sposób nie próbuję atakować
osobiście postaci, które Pan opisuje. Jednak, jako fizyk i
jako lotnik, zdecydowanie sprzeciwiam się jakości ich prac i
bezpodstawnym zarzutom które propagują. Proponowane scenariusze
zamachu i zabójstwa, których a priori nie można oczywiście
wykluczyć, są sprzeczne zarówno z fizycznym jak i lotniczym
stanem wiedzy.
Po pierwsze, są to w najlepszym razie prace pseudo-naukowe,
gdyż prof. Binineda już dziewiąty miesiąc z rzędu nie chce
opublikować pliku wejściowego do jego obliczeń przy użyciu
programu LS-Dyna, łamiąc tym samym najbardziej podstawowe
naukowe kanony otwartości i weryfikowalności. Carl Sagan
powtórzył kiedyś myśl wyrażoną wcześniej przez Laplace'a
mówiąc tak: Nadzwyczajne twierdzenia wymagają
nadzwyczajnych dowodów. Nie ma skrawka fizycznych ani
obliczeniowych dowodow takiego kalibru w pracy prof. Biniendy.
W rzeczywistości, obliczenia są tajne i tylko animacje
pokazujące niefizyczne wyniki wyświetlane są w kółko. Numeryczne
obliczenia zderzenia skrzydła i brzozy są nieprawidłowe;
jak dr Szuladzinski sam zauważył, drewno magicznie znika
jeśli jest poddane określonemu naprężeniu w LS-Dyna, co jest
głównym powodem, iż widać jak pień drzewa topi się i znika w
strefie zderzenia. Pogwałcenie zasad zachowania masy, pędu i
energii, będących podstawą takich obliczeń, unieważnia je i
wyjaśnia jednocześnie, dlaczego wyniki są w takiej sprzeczności
z danymi zebranymi na miejscu wypadku. Sfotografowane drzewo
ma niemal metrowe, długie drzazgi zamiast płaskiej i
jak uciętej nożem powierzchni w animacji; położenie i kierunek
szczytu brzozy jest też zupełnie inne niż w animacji, w
rzeczywistości opiera się on o dolną część pnia i
skierowany jest ku północy, z których to faktów żaden nie
jest odtwarzony w obliczeniach.
Następny "dowód" dotyczy losu urwanej części skrzydła, jeśli
kolizja wyproduje taki obiekt. Prof. Binienda lub jego kolega
twierdzi, że obliczył, że końcówka skrzydła (20 stóp długości,
rzucona z prędkością początkową około 150 węzłów przy kącie
nachylenia, powiedzmy, +5 stopni, wzgl. ziemi) będzie według
jego obliczeń początkowo wznosiła się, a następnie bardzo szybko
wyhamuje aerodynamicznie w powietrzu. Następnie, po utracie
większości energii kinetycznej, spadnie na ziemię w odległości
zaledwie 10-12m (32-39ft) za fatalną brzozą. Nikt na świecie
znajacy elementarną fizykę nie potwierdzi tego rezultatu. Jest
Pan w kontakcie z dr. Szuladzinskim, który niedawno stwierdził,
że według jego niezależnych i bardziej uzasadnionych
szacunków, że odległość ta to 50-90 metrów (160-300ft).
Moje bardziej szczegółowe oszacowanie uwzględniające obrotowe
stopnie swobody skrzydła i początkowo nielosową siłę nośną na
końcówce skrzydła pierwotnie znajdujcej się pod dodatnim kątem
natarcia, pokazują, że prawdopodobnie droga przebyta powinny być
90-110m (300-360ft). W rzeczywistości, niekwestionowanym faktem
jest, że skrzydło stwierdzono 110m (360 ft) za brzozy. Dodatkowe
powody blednej tezy Nowaczyka i Biniendy ze nie nastąpiło
zderzenie z drzewem to ich niezrozumienie nagranych danych TAWS,
a takze prawdziwej niepewności rejestrowanych parametrów, jak
również ich umyślne zaniedbanie najdokładniejszego źródła
informacji o wysokości samolotu nad terenem -
radio-wysokościomierza.
To urządzenie mierzy odległość do ziemi z dokładnościa 0.5m.
Ze względu na 8-bitowe kodowanie programu, czarne skrzynki
zapisaly wysokość z nieokreslonoscia 10ft (3m). Wartości
zapisane w skrzynkach polskiej i niezależnych rosyjskich
w pobliżzu feralnego drzewa były (6.1 + -3) m (czyli 20 + -10 m),
znacznie nizsze niż 50 stóp wysokości drzewa. Zderzenie było więc
nieuniknione, a symulacje wykonane przez swoich ekspertów
z 'są całkowicie błędne.
Wreszcie, scenariusz "dwóch wybuchów" jest również niefizyczny
i łatwy do obalenia. Opiera się na dwóch rzeczach: po pierwsze,
to niezrozumienie sprawy sygnałów zapisanych jako pionowe
przyspieszenia w czarnych skrzynkach, a po drugie, to brak
elementarnej wiedzy dot. awioniki i struktury samolotu. Pierwszy
zarejestrowany wstrząs jest po prostu zderzeniem z drzewem a nie
wybuchem tajemniczej bomby umieszczonej przed krawędzią
skrzydła, dokładnie w czasie i miejscu(!) gdzie skrzydło mijało
drzewo. Drugi 'wstrząs' nie jest prawdopodobne w ogóle wstrząsem,
tylko zakłóceniem elektrycznym, które wystąpiło gdy skrzydło
dotknąło, zwarło i zerwało linię średniego napięcia, co
udokumentowano w oficjalnych raportach. Czas i miejsce odpowiadają
tej "drugiej eksplozji".
Pomysł dr. Szuladzinskiego z samolotem podzielonym na
dwa kawałki lecące razem aż do ostatecznego pola zniszczenia samolotu
jest fizycznie niemożliwy. Zarówno wg. wielu zeznań świadków,
jak i czarnych skrzynek, samolot doznał przechyłu w lewo i wykonał
pół obrotu (beczki) przed ostatecznym rozłamem. Dr Szuladzinski
proponuje, że przód samolotu, zerwany przez wybuch, nie obrócił się,
tak jak to zrobil centropłat i tył samolotu.
Proszę poinformować go, że nie może tak być. Żyroskopy, bardzo
precyzyjne instrumenty, znajdują się w przedniej części samolotu
Tupolew 154M. Czarne skrzynki zaś - jak zwykle z tyłu. Jego
scenariusz w ten sposób doprowadziłby do obrotu tylko i wyłacznie
czarnych skrzynek, ale nie żyroskopów, które mierzą kąt przechylu
samolotu. Jednak przechył żyroskopów niezaprzeczalnie wystąpił,
co stanowi zaprzeczenie scenariusza dwóch eksplozji.
Przy okazji, przy braku nawet podstawej wiedzy lotniczej
i aerodynamicznej, rzekomi eksperci nie zauważyli, że ich
scenariusz doprowadziłby do natychmiastowego odłączenia, rozerwania,
dwóch kawałków samolotu, w wyniku ogromnych sił i momentów
aerodynamicznych działających na część tylną samolotu.
Obróciłyby ten kawałek w górę, powodując jego chaotyczny upadek
po zaistnieniu ogromnej siły oporu.
Wynikiem byłaby duża separacja dwóch części na ziemi, a wcześniej
- zerwanie połączenia elektrycznego między licznymi czujnikami i
instrumentami w przedniej części samolotu a czarnymi skrzynkami
z tyłu samolotu. Żadna z tych rzeczy się nie wydarzyła w
proponowanym miejscu eksplozji. Przeciwnie, prawidłowa
interpretacja zapisanych danych, biorąc pod uwagę buforowanie,
częstotliwość próbkowania i wiedzę o trybach
pracy skrzynki, pokazuje, że funkcjonowały te urządzenia
do czasu ostatecznego rozpadu na ziemi. Nagrania nie urywają się
w powietrzu, tak jak musiałoby to być jeśli scenariusz
wybuchu mialyby jakiś sens.
Zgadzam się, że katastrofa musi być lepiej zbadana i wyjaśniona,
niż to dotychczas zrobiono. W rzeczywistości, zdecydowanie
popieram takie wysiłki, jak polskojęzyczni widzowie tego
wywiadu mogą zaświadczyć
http://www.youtube.com/watch?v=NLFHouvcXVA
(Dałem go jednemu z głównych polskich kanałów informacyjnych
Polsat News kilka dni temu.) Jednakże takie działania powinny być
organizowane przez Polską Akademię Nauk, nota bene kierowaną przez
prof. M. Kleibera, czołowego polskiego eksperta od metody
elementów skończonych i dynamicznych symulacji wybuchów wewnątrz
samolotów (zrobił kiedyś projekt tego typu dla konsorcjum Airbusa),
a nie przez osoby wymienione w Pańskim wywiadzie, które pomimo tego,
że są specjalistami w swoich wąskich dziedzinach, to wyraźnie
brakuje im głębi i zakresu wiedzy potrzebnej do tego typu
zadania.
Z poważaniem,
Pawel.Artymowicz @ utoronto.ca
