48. Analiza WAT ujawnia kłamstwa podkomisji Macierewicza

Omawiamy wraz z Michałem Jaworskim kolejną manipulację podkomisji smoleńskiej Macierewicza, opublikowaną w czasie niedawnej siódmej rocznicy katastrofy. Podkomisja twierdzi, iż z zamówionych przez nią badań Wojskowej Akademii Technicznej wynika, że tupolew PLF 101 mógł lecieć nie obracając się po urwaniu 1/3 rozpiętości lewego skrzydła na brzozie. Jest to kłamstwem, ponieważ materiały WAT jasno wskazują na przeciwny skutek, tj. nieunikniony obrót tupolewa w tej sytuacji. Przedstawiamy rozszerzoną wersję niedawnej notki MJ (w tym szersze źródła literaturowe z linkiem do treści analiz WAT).

ODWOŁANA KONFERENCJA

17 maja w Wojskowej Akademii Technicznej w Warszawie (WAT) miała odbyć się konferencja podkomisji Macierewicza, poświęcona wynikom badań związanych z katastrofą smoleńską zamówionych przez MON na tej uczelni. Miały zostać przedstawione cztery referaty autorstwa naukowców z WAT [1]: o skanowaniu samolotu, o wynikach badań w tunelu aerodynamicznym modelu sporządzonego na podstawie skanu, o wynikach obliczeń CFD (obliczeniowej mechaniki płynów), i o badaniach ruchu fragmentów samolotu. Z ramienia podkomisji Berczyńskiego/Nowaczyka specjalista od betonu masywnego, obecnie awansowany na eksperta od konstrukcji lotniczych, prof. Witakowski, miał wygłosić jeszcze jeden referat.Konferencja została odwołana, a jednym z powodów była mała liczba zgłoszonych słuchaczy. Wiadomo, że zgłosili się G. Kowaleczko, M. Lasek i M. Jaworski, zapewne też wiele innych osób. 24 maja odbyło się seminarium, na którym wygłoszono przewidziane na konferencję referaty naukowców z WAT oraz referat na temat kolizji skrzydła z brzozą. Słuchaczy z zewnątrz było... dwóch. Z całą pewnością mniej niż spodziewanych tydzień wcześniej. Zatem oficjalne wyjaśnienie było tylko unikiem. Być może chodziło o to, że na spotkaniu publicznym doszłoby do ujawnienia manipulacji treścią pracy zleconej ekspertów, wykonanej na zlecenie podkomisji.

ANALIZA WAT I INNE

Najbardziej interesujące są referaty dotyczące badań w tunelu i obliczeń CFD. Na ich podstawie można ocenić zgodność otrzymanych w WAT wyników eksperymentalnych z teoretycznymi oraz porównać je z literaturą przedmiotu, a także powiedzieć w oparciu o uzyskane wyniki czy TU-154M po utracie 1/3 lewego skrzydła mógł pozostać sterowny i uniknać w ten sposób obrotu o prawie 150 stopni wokół osi podłużnej. Podkomisja MON w swym 42-minutowym filmie ogłosiła, że badania przeprowadzone na WAT pokazują, że „oderwanie lewego skrzydła na długości 6 metrów nie może spowodować obrotu samolotu i przeszkodzić w jego dalszym locie” [2]. Za chwilę pokażemy, że jest wręcz odwrotnie: fachowcy z WAT wykazali w swych pracach [3] (ujawnionych na dniach), nie komentując tego explicite, że tupolew w sposób niekontrolowany musiał rozpocząć półbeczkę. Nie byli w tym pierwsi [4]. Jednak były to pierwsze upublicznione wyniki badani modeli uszkodzonego tupolewa wykonane w tunelach aerodynamicznych WAT.

Omawiając te badania nie możemy się obejść bez wprowadzenia czytelnika w pewne szczegóły techniczne. Pomiary i obliczenia dotyczyły typowych charakterystyk samolotu. Przykładowo omówimy zestawienie współczynników siły nośnej w funkcji kąta natarcia (to kąt pomiędzy rzutem wektora prędkości na płaszczyznę symetrii samolotu i osią podłużną samolotu; opisany jako „alfa” na rysunkach). Na poniższym rysunku zostały zebrane wykresy zmierzonych w tunelu i wyliczonych w WAT współczynników siły nośnej Cza (inaczej nazywanych CL), oraz danych z podręcznika Bechtira i in. (1977) [5].

Warto zauważyć, jak bardzo rozbieżne są przewidywania eksperymentalne, obliczeniowe WAT i dane literaturowe, zwłaszcza dla wysokich kątów natarcia. (Dwie publikacje WAT podają dwa różne, przesunięte względem siebie wzdłuż osi poziomej, wykresy CL w konfiguracji przelotowej w tunelu aerodynamicznym. Nie jest jasne dlaczego. Zamieszczamy obie.) Omówimy te rozbieżności gdzie indziej. Do odpowiedzi na pytanie o kontrolowany lub niekontrolowany lot po oderwaniu części skrzydła będziemy bowiem zwracać uwagę tylko na umiarkowane kąty natarcia od 10 do 13 stopni, oszacowane w następujący sposób. Zarejestrowany, nieskalibrowany kąt natarcia w momencie urwania skrzydła wynosił 15 stopni, zaś przeliczony do tzw. „obliczeniowego” zgodnie z radziecką literaturą, wynosił w okolicach brzozy około 8 stopni i rósł następnie do 12 stopni. Natomiast z kąta pochylenia kadłuba (~14 stopni), wznoszenia samolotu (+5 stopni) i znanego kąta zaklinowania płata (3 stopnie do osi kadłuba) wynika kąt natarcia zaraz po zderzeniu z brzozą bliski 12 stopni, i ten kąt przyjmiemy do naszych oszacowań. W konfiguracji do lądowania (właściwej dla PLF 101) dla kątów natarcia alfa=10...13 stopni występuje dobra zgodność rysunków producenta samolotu i obliczeń CFD w WAT. Dane z tunelu aerodynamicznego wskazują na mniejsze wartości Cza, jednak zarówno pomiary doświadczalne jak i obliczenia stwierdzają że przy interesującym nas kącie alfa = 12 stopni, w konfiguracji do lądownia, różnica współczynnika siły nośnej dCz pomiędzy samolotem nieuszkodzonym i uszkodzonym wynosi około dCz~0,2. To bardzo ważne, mimo że nie skomentowane w pracach [3]. Ponieważ siła nośna w momencie napotkania brzozy jest znana z rejestrowanego czynnika obciążenia nz ~ 1.34 i wynosi 107 Ton, to urwanie skrzydła skutkuje (po czasie oddalenia końcówki od płata i ustalenia się przepływu) zmniejszeniem siły nośnej o czynnik ~0,2/1,7, co odpowiada ubytkowi (2/17) 107 Ton = 12 do 13 Ton siły nośnej. Te wyniki zgodne są z teorią beczki smoleńskiej opublikowaną po raz pierwszy w r. 2012 przez jednego z nas [4], a sprzeczne z liczbą nie więcej niż 5 Ton ubytku siły, czyli z wykładaną wielokrotnie teorią dr. Berczyńskiego, który w pośpiechu opuścił niedawno funkcję przewodniczącego podkomisji smoleńskiej i Polskę. Jednocześnie warto zauważyć, że ciężarówka o masie niecałych 13 ton postawiona na końcówce skrzydła tupolewa (w odległości 15 m od osi kadłuba) spowodowałaby moment siły który nadałby samolotowi przyspieszenie kątowe powyżej 80 stopni na sekundę kwadrat. Zarówno w rzeczywistości jak i w naszych obliczeniach obrotu tupolewa [4], samolot miał taką właśnie początkową wartość tempa przyrostu prędkości kątowej przechyłu, która następnie malała.

Przejdźmy teraz do zasadniczej kwestii sterowalności, czyli tego jaki wpływ na półobrot TU-154 mogli mieć piloci, starający się skontrować go wychyleniem pozostałych na prawym skrzydle lotki i interceptora (hamulca powietrznego).

W dużym tunelu aerodynamicznym NASA wykonano pomiary skutków uszkodzeń skrzydeł i płaszczyzn sterowych współczesnego samolotu liniowego zbliżonego do schematu budowy tupolewa (Shah 2008, [6]). Użyto znacznie większego tunelu i większego modelu samolotu, przez co dużo lepiej odtworzono warunki skalowania modelu, głównie liczbę Reynoldsa. Poniższy rysunek te zostawia pomiary NASA z wynikami obliczeń współczynnika Cl momentu przechylającego metodami CFD – obliczeniowej mechaniki płynów - otrzymane w WAT. W interesującym nas zakresie kątów natarcia bliskich alfa=12 stopni, współczynnik Cl wyliczony dla przypadku maksymalnego kontrowania przez pilotów lewego przechyłu tupolewa, zgadza się dobrze z Cl przy podobnej konfiguracji dużego samolotu pasażerskiego lub transportowego (model fizyczny NASA). Bez kontry można wyliczyć, że samolot obracałby się jak wspomnialiśmy wyżej, zaraz po urwaniu skrzydła, z przyspieszeniem rzędu 80 stopni a sekundę kwadrat. Przy próbie kontrowania przez pilotow, jak widzimy wartości podawane przez czarna linię kreskowaną i żółtą ciągłą są dwukrotnie bliższe zera, ale nadal silnie ujemne (Cl ~ -0.02 do -0.04).

Oznacza to, że lot tupolewa wbrew licznym przekłamaniom podkomisji Macierewicza był po urwaniu skrzydła na brzozie lekarza Bodina niekontrolowany i w sposób nieunikniony zakończył się w pozycji odwróconej. Na ostatnim rysunku poniżej, widzimy zestawienie różnych modeli Shaha [6], w tym oznaczonych trójkątnymi symbolami – oznaczającymi taki jak w Smoleńsku ubytek lewego skrzydła (33% rozpiętości). Krzywa ta przecina linię przerywaną przy wartości kąta natarcia ok. 3 stopni. To znaczy, że już przy alfa > 3 stopnie, uszkodzone samoloty liniowe i transportowe stają się niesterowne. W Smoleńsku, wartość alfa była ponad czterokrotnie większa.

Dane zawarte w omawianych pracach są niewystarczające do prześledzenia całej historii obrotu, ale takie modelowanie zostało wykonane teoretycznie [4] i dało bardzo dobrą zgodność ze wszystkimi zapisami w rejestratorach (włącznie z rejestratorem dźwięków CVR), położeniem w terenie przyciętych przez samolot drzew, wysokością i kątem przycięcia każdego odnotowanego przez komisje badania wypadków dużego drzewa, z zeznaniami świadków mówiących o obrocie samolotu i licznymi innymi danymi powypadkowymi.

Oprócz obliczeń Artymowicza [4], podobne wyniki co do koniecznego obrotu tupolewa otrzymali prof. Sibilski i prof. Kowaleczko, znani ekspeci w zakresie aerodynamiki i konstrukcji lotniczych. Wyniki otrzymane przez zespół naukowców WAT nie stanowi zatem najmniejszego zaskoczenia dla żadnego specjalisty, o czym niektórzy z nich opowiedzieli w programie TVN24 "Czarno na Białym" red. P. Świerczka nadanym 7.06.17 [7].

FAŁSZ I NIEKOMPETENCJA

Wojskowa Akademia Techniczna swymi wynikami zaprzeczyła twierdzeniom niefachowej podkomisji Macierewicza pod przewodnictwem badacza fluorescencji, dr Nowaczyka. Fałszywa teza filmu podkomisji Berczyńskiego/Nowaczyka: „oderwanie lewego skrzydła na długości 6 metrów nie może spowodować obrotu samolotu i przeszkodzić w jego dalszym locie”, jest kolejną próbą oszukania Polaków zainteresowanych jak najdokładniejszym wyjaśnieniem przyczyn i przebiegu tragicznej katastrofy komunikacyjnej 10.04 2010 r. Trudno powiedzieć skąd pochodzi pomysł, że mała lotka wystarczy do skompensowania braku jednej trzeciej przeciwległego skrzydła. Berczyński dał raz wykład tłumaczący, że tak musi być gdyż takie są przepisy amerykańskiego ministerstwa lotnictwa FAA. Wg niego nierównowaga sił na lewym i prawym skrzydle może wynosic 20% i samolot poleci poziomo. Słaba znajomość lotnictwa, aerodynamiki i języka angielskiego nie pozwoliły mu dostrzec, że całkowicie błędnie rozumie przepisy FAA. Nowaczyk i Binienda natomiast wielokrotnie zaprzeczali tezie Berczyńskiego mówiąc w mediach, że samolot po urwaniu skrzydła nie przeleciałby nawet stu metrów i musiały spaść po mniej niż sekundzie. To z kolei „obliczenie” znane jest w fizyce jako rzut poziomy w próżni (tak! w próżni). Przy tak karygodnej nieznajomości dynamiki płatowca a stosowaniu z mieście Akron w Ohio tzw. Fizyki Smoleńskiej (fałszywej nauki, której próżno szukać w Googlu), nie powinno nas dziwić, że zamiast spróbować poprawnie zrozumieć wyniki prac Olejnika i kolegów [3], nadal mylą kąt natarcia, kąt pochylenia i kąt wznoszenia. Przykład zawarty w odsyłaczu [8] bynajmniej nie pochodzi z trudnych początków, kiedy zespół amerykańskich uczonych – ekspertów Zespołu Parlamentarnego tworzyli: wieczny adiunkt do dzisiaj zwany pomyłkowo profesorem, architekt spod Wrocławia, oraz współautor tego tekstu od lat uprawiający zawód doradcy podatkowego.

Niezrozumienie kwestii co to jest kąt natarcia przeszkadzał też latami(!) w próbach modelowania mechaniki zderzenia skrzydła z pniem grubego drzewa. Zresztą WAT wypowiedział się i w tej sprawie już w 2012 r.: obliczenia metodą FEM(MES) w grupie Morki i Niezgody pokazały jednoznacznie proces darcia i pękania skrzydła złożonego z cienkich blach aluminiowych na pniu grubej i masywnej brzozy. Należy postawić pytanie, dlaczego naukowcy z jednej z bardziej znanych uczelni technicznych w Polsce biorą udział w pracach podkomisji ignorantów i manipulantów. Czy zamierzają milcząco akceptować fałszowanie ich wyników? Wyników, które jak podkreślaliśmy nie są w żadnym stopniu sensacyjne – otrzymane zostały już cztery lata i więcej lat temu przez innych naukowcow. Takich właśnie wyników można oczekiwać znając literaturę przedmiotu i potrafiąc ją zrozumieć. Naukowcy z WAT niestety zarzucili też swoją powinność edukacyjną wobec amatorów zatrudnionych w podkomisji Berczyńskiego/Nowaczyka, skutkiem czego do dzisiaj to środowisko nie rozumie podstawowych pojęć z mechaniki lotu. Mówiąc prosto nie wiedzą jak i dlaczego samolot lata, a paradoksalnie - podejmują się za pieniądze podatników odpowiedzieć, dlaczego spadł.

24.05.17 odbyło się tajne seminarium, którego konkluzję, że brzoza nie może uszkodzić skrzydła, MON ogłosiło na swojej stronie. To kolejny nienaukowy fake news. Nie wiadomo, czy i w jakim stopniu konkluzja ta pochodzi od naukowców polskiej uczelni wojskowej, ale z komunikatu MON wynikałoby, że w WAT właśnie odkryto przeciwpancerne skrzydła samolotowe (zaprzeczając swym wynikom ogłoszonym pięć lat temu). Liczymy na to, że autorzy z WAT wystąpią publicznie i wytłumaczą jak było i jak jest naprawdę.

Michał Jaworski – fizyk teoretyk zwolniony w stanie wojennym z Uniwersytetu Śląskiego, autor referatu na I Konferecji Smoleńskiej.
Paweł Artymowicz – profesor fizyki U. of Toronto, autor referatów i członek komitetu naukowego konferencji PTMTS Mechanika w Lotnictwie XV i XVI.

Literatura:

[1] http://www.wat.edu.pl/wp-content/uploads/2017/05/zaproszenie_konferencja_inter.pdf

[2] http://podkomisjasmolensk.mon.gov.pl/pl/1_16.html

[3] Olejnik A. (WAT), Kiszkowiak Ł. (WAT), Dziubiński A. (IL), „Proces modelowania aerodynamicznego samolotu TU-154M z wykorzystaniem metod numerycznej mechaniki płynów”, 2017, link do PDFa.

oraz
Olejnik A.. Kachel, Frant i Majcher (WAT, WML), ”Doświadczalne charakterystyki aerodynamiczne modelu samolotu TU-154M w opływie symetrycznym i niesymetrycznym”, 2017. Link do PDFa.

Dziękujemy anonimowemu korespondentowi za publicznie udostępnienie materiałów pod adresem https://gofile.io/?c=EViNks

[4] “Katastrofa TU-154M PLF 101: konfrontacja obliczeń trajektorii
lotu ze zniszczeniami naziemnymi i zapisem dźwięku w kokpicie”, konferencja Mechanics in Aviation XVI, Kazimierz Dolny, 2014 http://planets.utsc.utoronto.ca/~pawel/MechAvXVI-1.pdf

[5] Bechtir W. P, Rżewskij B. M., Cipenko B. G., "Prakticzeskaja aerodynamika samolieta Tu- 154M", Izdat. Wozdusznyj Transport, 1977 (j. ros.)

[6] Shah G., "Aerodynamic Effects and Modeling of Damage to Transport Aircraft", AIAA Atmospheric Flight Mechanics Conference and Exhibit, Guidance, Navigation, and Control and Co-located Conferences, (AIAA 2008-6203 TP), 2008

[7] http://www.tvn24.pl/wiadomosci-z-kraju,3/czarno-na-bialym-wnioski-podkomisji-smolenskiej-inne-niz-analizy-wat,747041.html

[8] http://www.smolenskcrashnews.com/tvn-24-deceives-the-public-about-the-smolensk-investigation.html)