Szanowny Panie Profesorze,
W ostatniej odpowiedzi udzielonej blogerowi Budowniczy odmówił Pan dyskusji osobom określonym przez Pana jako niekompetentne (nie będące specjalistami w zakresie symulacji czy lotnictwa). Nie wiem dokładnie jakie wykształcenie lub kwalifikacje posiada bloger Budowniczy, ale sądząc po zadanych pytaniach są rzeczowe, konkretne i zupełnie na miejscu.
Krótko o sobie, mam wykształcenie techniczne. Od początku lat 80. zajmowałem się symulacją (Finite Elements Analysis), oraz wykorzystaniem metod statystycznych do celów analizy danych eksperymentalnych oraz uzyskanych na drodze symulacji. Począwszy od początku lat 90. poszerzyłem zakres moich zainteresowań, współpracując z firmą, która jest niekwestionowanym, światowym leaderem w dziedzinie symulacji ciągłej układów i procesów dynamicznych, w szczególności na polu Aerospace i MIL. Zajmowałem się Artificial Intelligence (AI), Crisis Management oraz integracją systemów na szczeblu państwa. Mam więc pewną wiedzę na temat symulacji, mogę tym samym „coś niecoś powiedzieć” na temat symulacji w lotnictwie czy MIL, na temat standardów obowiązujących w świecie, w NASA, USA czy NATO.
Publikacja rezultatów w przestrzeni publicznej
W odpowiedzi udzielonej ostatnio Blogerowi Budowniczy pisze Pan: „...nie wiem czy ma Pan jakiekolwiek doświadczenie w prowadzeniu symulacji, czy też jest Pan w tej dziedzinie nowicjuszem”, ... itd, itd... Próbuje Pan tym samym bezpodstawnie dyskredytować Go na blogu Salon24.
Panie Profesorze, oddając swoje prace do opublikowania przez „Zespół do spraw wyjaśniania opinii publicznej...” znał Pan zapewne skutki tej decyzji, tzn. przekazania materiałów do przestrzeni publicznej. Trudno mi doprawdy zrozumieć Pana argumenty. Czy na publicznych obronach prac magisterskich, doktorskich lub habilitacyjnych wprowadzony został zakaz uczestnictwa osób spoza Komisji? Na jakiej podstawie zawęża Pan polemikę wyłącznie do pisemnej /imiennej? Czy osoba broniąca pracy magisterskiej legitymuje zadających pytania i wymaga od nich wcześniejszego przedstawienia tych pytań w formie pisemnej?
Powinien mieć Pan Profesor co najmniej świadomość tego, że Pańska praca stałą się własnością publiczną, że może Panu zadać pytania nie tylko bloger Budowniczy ale również jakaś pani z Koła Gospodyń Wiejskich spod Berdyczowa. Unika Pan odpowiedzi na zadane proste pytania. Pytania takie, pytania bardzo proste lecz niezwykle istotne w związku z hipotezą półeczki zadał ostatnio również Pan Poseł Janusz Wojciechowski. I praktycznie zero odpowiedzi z pańskiej strony.
Model Konceptualny vs. Symulacja
W odpowiedzi udzielonej blogerowi Budowniczy próbuje Pan „wyjaśnić na czym polega symulowanie dynamicznych zjawisk fizycznych z tego obszaru”, cytuje literaturę z zakresu dynamiki, przedstawia Pan swoją pracę jako „symulację” dynamicznego zjawiska fizycznego, jakim według Pana jest „Rekonstrukcja ostatniej fazy lotu samolotu TU-154M”.
Mając na uwadze niewątpliwy Pański wkład w tej dziedzinie aerodynamiki i Pana niekwestionowane doświadczenie oraz wiedzę w dziedzinie lotnictwa, należy w tym miejscu jednak mocno podkreślić iż w pewnych miejscach popełnił Pan istotne błędy. Twierdzi na przykład Pan iż przeprowadził Symulację ale nie przedstawił Pan Modelu Symulacyjnego. Więcej, twierdzi Pan: „W związku z powyższym uważam, ze dyskusja powinna skupić się na modelu symulacyjnym.„
Przedstawił Pan - z olbrzymim szacunkiem Panie Profesorze - tylko i wyłącznie Model Konceptualny. W różnych miejscach używa Pan na przemian pojęć modelowanie i symulacja, co jest nie tylko nieprecyzyjne ale również błędne. Poniżej dla ilustracji, bardzo proste schematy pokazujące różnicę pomiędzy Modelowaniem Konceptualnym oraz Symulacją.
Doceniam olbrzymi i niekwestionowany wkład Pana Profesora w opracowanie Modelu Konceptualnego (
Conceptual Model), jak również w prace w zakresie najnowszych badań na polu dynamiki lotu oraz aerodynamiki skrzydła. Ale faktem bezspornym jest, że przedstawiony przez Pana Model Konceptualny nie jest Symulacją, o której Pan zresztą niejednokrotnie
zresztą niejednokrotnie i tak chętnie wspomina.
Jak widac dokładnie na załączonych schematach poglądowych, Przestrzeń Modelowania Konceptualnego to zupełnie nie to samo co Przestrzeń Symulacji. To zupełnie różne "puzle" w całym obrazie analizy przebiegu Katastrofy smoleńskiej. Tego typu pomyłka rzutuje na całokształt pracy aspirującej do miana pracy naukowej i praktycznie dyskwalifikuje ją.
Przykłady ilustrujące Model Symulacyny w odróżnieniu od Modelu Konceptualnego.
Prosty schemat symulacji pocisku.
A poniżej model symulacyjny (Block Diagram) jednego z modułów. Jest to ilustracja różnicy pomiędzy Modelem Symulacyjnym i jak w Pana przypadku - Modelem Konceptualnym.
Sprawą oczywistą również w tym przypadku jest, że fundamentalnym zagadnieniem oprócz opisania każdego bloku przy pomocy równań i parametrów - jest wzajemne połączenie bloków.
Model symulacyjny „półbeczki”
Bardzo słusznie Pan pisze twierdząc, ze „moim zdaniem ostateczny wynik symulacji wynika z:
- zastosowanego modelu /np. punkt materialny, bryła sztywna, ciało odkształcalne);
- sposobu obliczania sił i momentów zewnętrznych działających na modelowany obiekt;
- warunków początkowych obliczeń.”
Ja w tym miejscu uzupełnił bym, że ostateczny wynik uzależniony jest również od tego czy ciało jest modelowane jako proste czy ciało złożone z wielu ciał (Multi-Body). I jest to wręcz fundamentalne. O ile nie jest to problemem na przykład w przypadku symulacji balistycznej kuli armatniej, to w przypadku symulacji trajektorii pocisku czy samolotu jest to już zagadnienie kluczowe. Uproszczenie modelu samolotu TU-154M do bryły jest w tym przypadku pozbawione racji merytorycznych. Jednoznacznie sprowadził Pan rozwiązanie do „środka masy samolotu”. Samolot to całą pewnością nie punkt materialny, ani odpowiednik bryły w postaci encyklopedycznego modelu "jajka", to znacznie bardziej złożony model.
W tym miejscu należy całkowicie zgodzić się z Panem, że „błędy lub nadmierne uproszczenia w każdym z tych elementów mają wpływ na końcowy wynik, szczególnie gdy analizuje się dłuższy czas trwania zjawiska.”
Innym kluczowym zagadnieniem jest ilość stopni swobody. W pracy: „Rekonstrukcja ostatniej fazy lotu samolotu TU-154M” oraz w innych wyjaśnieniach precyzuje Pan, że problemem do rozwiązania było temat, czy samolot wykonał półbeczkę czy też jej nie wykonał. Przedstawia Pan wprawdzie układ współrzędnych ale można domniemywać, że obliczenia były de facto związane z modelem 2x1-DOF. Tymczasem obowiązującym standardem dla tego typu problemów w lotnictwie i MIL jest 6-DOF, tj. pełna symulacja trajektorii dla sześciu stopni swobody.
W zakresie MIL i Aerospace:
- Dynamika 6-DOF (6 stopni swobody)
- Systemy napędu
- Naprowadzania, nawigacja i kontrola lotu
- Dynamika ruchu ciał złożonych
- Systemy czasu rzeczywistego
Dlatego też określoną trudność wywołuje udzielenie odpowiedzi przez Pana na zadane pytania dotyczące możliwości wykonania półbeczki przez TU-154M w konkretnych warunkach jakie miały miejsce w Smoleńsku.
Abstrahując od postawionych przeze mnie wcześniej lecz nadal aktualnych pytań, można tu uzupełnić. Czy i jaki model symulacyjny samolotu TU-154M został przez Pana wykorzystany? Gdzie, kiedy i przez kogo został on zweryfikowany? Jaka jest dokładność tego modelu?
Siła uderzenia
W odpowiedzi udzielonej blogerowi Budowniczy pisze Pan; „w przeciwieństwie do wielu "badaczy" nie czuję się specjalistą od wszystkiego i mam świadomość swojej niewiedzy w wielu obszarach. Dlatego też napisałem tam: "Autor ma nadzieję, że specjaliści z zakresu wytrzymałości materiałów wyznaczą dokładniejszą wartość tej siły".
Przepraszam Panie profesorze za pytanie, ale co mają specjaliści od wytrzymałości materiałów do wyznaczenia siły generowanej na skutek zderzenia samolotu z ziemią?
Obok przedstawiony jest bardzo prosty przykład symulacji a poniżej jej wynik. Jest sprawą oczywistą i bezsporną, że rezultat symulacji (Cable Force) jest wynikiem symulacji a nie wytrzymałości materiałów.
Tu można jedynie nadmienić, że dane dotyczące tej siły [generowanej w momencie uderzenia samolotu w ziemię] mogą być następnie wykorzystywane do dalszego etapu badań związanych między innymi z wytrzymałości a materiałów, na przykład rozpadu samolototu.
Za blogerem Niegracz - interesującym w tym zakresie jest program KRASH:
www.mscsoftware.com/support/library/conf/auc97/p03697.pdf
ten program w (połaczeniu z innymi) umożliwia nie tylko odtworzenie przebiegu rozpadu samolotu w trakcie katastrofy ale także modelowanie różnych warunków zderzenia i badanie procesu sekwencji rozpadu przeciążeń a także oszacowanie obrażeń pasażerów [związane z rzekomym przeciążeniem 100 g].
Weryfikacja, implementacja oraz legalizacja modelu
Za blogerem Budowniczy poruszył Pan bardzo ważną kwestię jaką jest weryfikacja oraz implementacja i legalizacja modelu [Building the Model Right]. Jest to przedmiotem powszechnie znanych standardów m.in. obowiązujących w NATO.
Pisze Pan: „
Z powyższego wynika, że uzyskanie zgodności modelu symulacyjnego z rzeczywistością (której Pan oczekuje) wymaga przeprowadzenia lotów testowych samolotu Tu-154 sprawnego (fragment lotu do brzozy) oraz samolotu z odłączonym fragmentem skrzydła (lot za brzozą). Ponieważ oczywistym jest, że jest to niemożliwe należy poprzestać na modelu teoretycznym, skonstruowanym w oparciu o wiedzą zgromadzoną w publikacjach z zakresu mechaniki lotu i aerodynamiki”.
I z tym twierdzeniem nie można się do końca zgodzić. Według posiadanej i potwierdzonej wiedzy, w USA są opracowane modele symulacyjne samolotów o charakterystykach aerodynamicznych bardzo zbliżonych do TU-154M. Można również przypuszczać, że Federacja Rosyjska dysponuje analogicznym modelem symulacyjnym.
Całkowicie ignoruje Pan w swojej pracy rezultaty przeprowadzonych badań w tunelach aerodynamicznych dotyczących aspektu sterowności samolotu w przypadku utraty części skrzydła, o czym piszą blogerzy, o czym wspomniałem w mojej poprzedniej notce.
Całkowicie ignoruje Pan również Hardware-In-The-Loop Simulation (HWIL).
What is a hardware-in-the-loop simulation? First and obviously, a hardware-in-the-loop (HWIL) simulation is a type of simulation that contains all or part of an operational system. This is in contrast to a purely digital simulation that contains virtual representations of all the systems in the simulated world. Second, by “in the loop” we mean that the hardware is not simply being stimulated in an “open loop” fashion but rather it is reacting to the simulated world around it, and consequently, altering the simulated world in a “closed loop” fashion. Operational hardware can be purely hardware or hardware and embedded software. The simulated world in which the operational hardware is immersed contains representations of the natural/physical environment and of the other systems in the operational space.
W naszych konkretnych badaniach nie budujemy rzecz oczywista prototypu, ale w przypadku konieczności (braku zalegalizowanej implementacji modelu symulacyjnego TU-154M) istniała możliwość wykorzystania TU-54M 102 do celów weryfikacji i implementacji proponowanego modelu symulacyjnego TU-154M 101 bez konieczność rozbicia go i szukania pilotów samobójców.
Istniała możliwość, a być może wręcz konieczność wykorzystania zapisanych danych rejestratorów w celów sprawdzenia ich wiarygodności.
Istniała możliwość, a być może wręcz konieczność wykorzystania rezultatów symulacji i wprowadzenia ich do symulatora lotu/trenażera TU-154M w celu potwierdzenia możliwości lub jej odrzucenie wpływu reakcji pilotów na możliwość wyjścia z rzekomej półbeczki.
Dlatego też należy stwierdzić, że w chwili obecnej pańska praca ma charakter wyłącznie teoretyczny, charakter hipotezy, która nie została ani zweryfikowana ani poddana implementacji oraz legalizacji. Stąd wzięły się bardzo słuszne zresztą pytania dotyczące dokładności przedstawionego Modelu Konceptualnego. Na pytania te nie została udzielona przez Pana odpowiedź - a jedynie jak można domniemywać - że oszacowanie takie jest niemożliwe.
Wiarygodność danych wyjściowych
Czas zderzenia z brzozą, który został przyjęty jako "czas obliczeniowy" został odczytany z rys. 45 raportu MAK [Rekonstrukcja ostatniej fazy lotu samolotu TU-154M, str. 65]. Punkt zderzenia z brzozą określono na podstawie danych z raportów MAK [20] i KBWLLP [19],[Rekonstrukcja, str. 70].
"Airframe destruction start" [Rekonstrukcja, str. 71] - wartość odległości od progu pasa szderz= -863.7m.
Raporty [19] i [20] zawierają dane dotyczące położenia brzozy:
- w raporcie KBWLLP (zał.4. tab.2) podano: szderz=855m, yzderz=63m
- w raporcie MAK (rozdz.1.12) podano: szderz=1100-244=856m, yzderz=61m
Tak więc, za moment destrukcji i utraty sterowności został przyjęty moment uderzenia samolotu w brzozę.
Wcześniej [Rekonstrukcja, str. 61], z raportów [19, 20] wynika, że skutkiem zderzenia [samolotu] było ścięcie brzozy.
W tej sytuacji należy zadać bardzo istotne pytania, na jakiej podstawie przyjęto, że:
- ścięcie brzozy jest równoznaczne z uszkodzeniem skrzydła,
- uszkodzenie skrzydła nastąpiło dokładnie w tym samym miejscu co ścięcie brzozy,
- utrata sterowności nastąpiła dokładnie tak jak przedstwiono to w Rekonstrukcji,
- hipoteza ta jest wiarygodna wbrew zeznaniom świadków.
Abstrahując od powyższego, pytania te są o tyle fundamentalne, że opierają się jedynie na ustaleniach MAK. Wiarygodność tych danych jest niemalże codziennie podważana. Poniżej dwie informacje tylko z jednego dnia [9.01.2014 r.]:
Poseł partii Putina wątpi w bezstronność MAK. Żąda kontroli.
Deputowany do Dumy Państwowej Rosji z ramienia kierowanej przez prezydenta Władimira Putina i premiera Dmitrija Miedwiediewa partii Jedna Rosja Aleksandr Sidiakin zażądał skontrolowania Międzypaństwowego Komitetu Lotniczego (MAK) pod kątem jego bezstronności.
"Anodina niejednokrotnie komentowała katastrofy lotnicze, posługując się hipotezami i domysłami. Dla przykładu, poinformowała o domniemanych postronnych osobach w kabinie rozbitego samolotu prezydenta Polski (Lecha) Kaczyńskiego" - podaje rosyjska gazeta "Izwiestia". Anodina niejednokrotnie komentowała katastrofy lotnicze posługując się hipotezami i domysłami. Dla przykładu, poinformowała o domniemanych postronnych osobach w kabinie rozbitego samolotu prezydenta Polski (Lecha) Kaczyńskiego - podaje rosyjska gazeta.
Spośród 24 rosyjskich dokumentacji medyczno-sekcyjnych dotyczących 24 kobiet, które zginęły na pokładzie tupolewa, żadna nie opisuje śp. Anny Walentynowicz. W tej sprawie odbywa się dziś debata sejmowej komisji sprawiedliwości.
W tej sytuacji należy zadać pytanie o kluczowym znaczeniu, jaka jest wartość "bezspornych" dowodów smoleńskich? Czy na podstawie takich danych można wyciągać jakiekolwiek wnioski aspirujące do miana naukowych?
Standardy symulacji bardzo złożonych zdarzeń dynamicznych
Wciąż pozostają do odpowiedzi inne pytania związane z samym modelem, jego adekwatności oraz wiarygodności danych wyjściowych, „niezłej inżynierskiej dokładności”, pytania związane z geometrią uciętego skrzydła, półbeczki w konkretnych i realnych warunkach Katastrofy smoleńskiej z uwzględnieniem rzeźby terenu oraz drzewostanu, utraty siły nośnej, sił generowanych w rezultacie zderzenia samolotu z ziemią, przeciążenia działającego na pasażerów.
Jaki Pan to słusznie zresztą podkreślił, jest to zagadnienie bardzo złożone. Poniżej jedynie dla ilustracji dwa przykłady zaawansowanych prac symulacyjnych.
Pokazują one w sposób bezsporny, że takie problemy są w stanie rozwiązać jedynie duże i bardzo duże zespoły doświadczonych specjalistów, wyposażonych w najnowocześniejsze technologie badawcze. Jedno- czy paro-osobowy zespół nie jest i z całą pewnością nie będzie w stanie tego uczynić.
Pewnym nieporozumieniem jest również podkreślane przez Pana ograniczenie udziału specjalistów wyłącznie do specjalistów w zakresie lotnictwa. Wymagany jest w takim przypadku udział ekspertów w zakresie Modelowania Konceptualnego, Symulacji, w tym symulacji o różnym charakterze (FEA, symulacji ciągłej układów dynamicznych), wytrzymałości materiałów oraz mechaniki zniszczenia. Wymieniam tu tylko niektóre z najważniejszych.
Odrębnym zagadnieniem są dostępne technologie i narzędzia badawcze. Tu należy bardzo pozytywnie zauważyć opracowanie naukowe Prof. Wiesława Biniendy. Doceniając niewątpliwą wartość pana Modelu Konceptualnego, należy jednak stwierdzić, że nie jest on symulacją ruchu samolotu TU-154M. Jak Pan to zresztą słusznie zauważył, jest świadomym istniejących w tym zakresie bardzo wielu ograniczeń.
W moim też przekonaniu, użyte sformułowanie „Rekonstrukcja ostatniej fazy lotu samolotu TU-154M jest swego rodzaju nieuzasadnionym nadużyciem. Bardziej właściwym według mnie byłoby użycie „Rekonstrukcja niektórych elementów ostatniej fazy lotu samolotu TU-154M”
Dyskusja merytoryczna na temat Rekonstrukcji ostatniej fazy lotu samolotu TU-154M
Wypowiedziałem sie na ten temat już wcześniej. Pisze Pan: „Na zakończenie Pragnę Pana [blogera Budowniczy] poinformować, że nie akceptuję zasad funkcjonujących w "blogerskiej przestrzeni internetowej". Nigdy nie uczestniczyłem w takich dyskusjach i nie zamierzam uczestniczyć. Zasady prowadzonych tu dyskusji, a w zasadzie brak zasad, nie odpowiadają moim poglądom dotyczącym prowadzenia sporów naukowych. Ten swoisty "Hyde Park" nie respektujący nawet zasady "nieobrażania królowej" (rozumiem to jako nieobrażanie innych dyskutantów) nie gwarantuje merytoryczności wymiany poglądów.”
Pytania zadane przez Pana Posła Janusza Wojciechowskiego, blogera Budowniczy z całą pewnością nie są pozbawione racji merytorycznych. Nie zasługują równiez na miano "Hyde Park".
Nie można jednak w tym miejscu nie zauważyć bardzo istotnej rzeczy. W swojej pracy powołuje się Pan wprost na pracę prof. Pawła Artymowicza.: „Inżynieria skrzydła a jego starcie z drzewem” . W „przestrzeni publicznej” jest wiadomym, że prof. Paweł Artymowicz jest naukowcem w dziedzinie astrofizyki. Od pewnego czasu zaistniał również w „przestrzeni blogerskiej” jako ekspert w zakresie lotnictwa, aerodynamiki, leśnictwa, mechaniki, symulacji, analizy map satelitarnych i wielu innych. Nie to jest jednak głównym problemem. Istnieją dedykowane jemu wprost opracowania i poświęcone jego wypowiedziom w „przestrzeni blogerskiej”, i te wypowiedzi właśnie całkowicie go dyskwalifikuje jako eksperta w dziedzinie badania katastrofy samolotu TU-154M. Należy w miejscu zadać inne pytanie, jakie w rzeczywistości standardy przyjmuje Pan do dyskusji na temat prezentowanej pracy.
Reasumując, jak w poprzedniej notce„...podstawowy cel Pana pracy, jakim było uzyskanie odpowiedzi na pytanie czy samolot po utracie takiej, jak określono w raportach, części skrzydła mógł wykonać półbeczkę, czy też był w stanie kontynuować lot”, nie dał odpowiedzi na zasadnicze pytania - czy hipotetyczna półbeczka spowodowana rzekomym uderzeniem samolotu TU-154M w „pancerną brzozę” mogła w rzeczywistości zaistnieć, ale więcej, czy i z jakim prawdopodobieństwem mogło to faktycznie doprowadzić do rezultatów katastrofy, które zostały zaobserwowane w Smoleńsku.
