Analiza sytuacji Tu-154 przed pierwszym kilometrem od lotniska (Tommy Lee)

Wszyscy zainteresowanie katastrofą w Smoleńsku znają zapewne stronę Siergieja Amielina (http://picasaweb.google.ru/Amlmtr/MWzNeJ#). Dzięki jego wspaniałej pracy znamy mniej więcej trajkoterię Tu-154 do odległości około 1,1 km przed lotniskiem. Co działo się jednak wcześniej, przed zarejestrowanym ścięciem pierwszego drzewa? Od kilku dni zastanawiam się nad tym, próbując różnych podejść do tematu. Wyniki analizy przedstawię w tej notce. Rysunki są w większej rozdzielczości, trzeba przejść do linkowanego obrazka.

Założenia:

1. Informacje podane przez Siergieja Amielina są prawdziwe.

2. Piloci siedzący za sterami Tu-154 nie byli samobójcami, przyjmuję mocniejszą hipotezę: byli to ludzie rozsądni i znający się na tym co robią.

3. Samolot podchodzący do lądowania,w niedużej odległości od pasa, nie wykonuje zbędnych manewrów, porusza się więc zasadniczo w linii prostej.

4. Ruch samolotu, ze względu na jego bezwładność, musi być "gładki", niemożliwe są nagłe zmiany jego położenia.

Dzięki wiedzy o tym, jak ścinane były drzewa, znamy położenie samolotu w kilku punktach. Do analizy wziąłem 6 drzew, licząc od najdalszego od lotniska, do chwili odchylenia toru Tu-154 w lewo. Posiłkowałem się rysunkiem opublikowanym tu  przez użytkownika bosmanx. (link do rysunku)  z jednym wyjątkiem - dla pierwszego drzewa przyjąłem wysokość jego ścięcia 8m, ponieważ tak jest w oryginalnej wersji S.Amielina .

1 punkt h=238  h1=8  h2=246   h3=-8    l=1120

2 punkt h=243  h1=3  h2=246   h3=-8   l=970

3 punkt h=245  h1=2  h2=247   h3=-7   l=950

4 punkt h=245  h1=3  h2=248   h3=-6   l=930

5 punkt h=248  h1=4  h2=252   h3=-2   l=870

6 punkt h=250  h1=7  h2=257   h3=+3   l=840

Wszystkie odległości w metrach.

h - wysokość n.p.m terenu

h1 - wysokość ścięcia drzewa

h2 - położenie samolotu n.p.m

h3 - położenie samolotu w stosunku do poziomu lotniska (254 m n.p.m)

l - odległość od początku pasa

Samolot wykonywał w tym czasie nawrót, kreślił więc łuk opisany przez powyższe punkty.

Wykonajmy wobec tego rysunek, na którym zostaną umieszczone w takiej samej skali: poziom lotniska i powyższe punkty a także nakreślony łuk (oparłem go na punktach 1,2,6). Fragment tego rysunku poniżej.

Rysunek uzupełniamy o: prawidłowy tor podejścia do lądowania (na podstawie karty udostępnionej również przez S.Amielina tu:  samolot na wysokości drugiej radiolatarni powinien być na wysokości 70 m) a na opisanym wyżej łuku kreślimy okrąg A. Jego promień to: 1661 m.

Ze względu na założenie 4, każda wcześniejsza trajkoteria samolotu musi być styczna do okręgu A.

Dodatkowo kreślimy okrąg B, styczny do okręgu A i prawidłowego toru podejścia do lądowania oraz o takim samym promieniu jak A. Jego znaczenie wyjaśnię później.

Przedstawię teraz i ocenię dwa, dyskutowane często, warianty znalezienia się Tu-154 na wysokości 8m w odległości około kilometra od lotniska (punkt 1).

Wariant 1

Załóżmy, że piloci Tu-154:

(a) mieli złe dane odnośnie wysokości (np. w wyniku złego wyskalowania wysokościomierza ciśnieniowego, awarii przyrządów itp)

lub

(b) mieli złe dane odnośnie odległości do lotniska (np. fałszywe radiolatarnie, błędne informacje od kontrolera lotu itp)

lub oba powyższe (a i b).

W takiej sytuacji, ruch samolotu, przed punktem 1 powinien być (patrz założenie 2) równoległy do prawidłowego toru podejścia, tyle że na niższej wysokości. Na kolejnym rysunku przedstawione jest to graficznie z dodanym profilem terenu również pobranym od S.Amielina, tyle że przeskalowanym, tak by wysokość i odległość były w tych samych jednostkach.

Z rysunku można wywnioskować, że ten wariant podejścia jest nieprawdopodobny. Widać, że rozpoczęcie manewru nawrotu nastąpiłoby w punkcie X, będącym punktem styczności linii podejścia w wariancie 1 z okręgiem A, zaledwie 10 metrów nad ziemią. Wątpiącym odpowiadam od razu, że w punkcie tym zaczęła działać na samolot siła zmieniająca kierunek jego ruchu ( zmiana ustawienia sterów wysokości). Jeżeli tej siły by nie było, obiekt poruszał by się nadal po linii prostej.

Punkt X to pewne przybliżenie, ale nawet rozszerzając obszar o 130m (2 sekundy przy założeniu prędkości 65m/s) widzimy, że jest to wciąż za nisko, piloci powinni znacznie wcześniej uzyskać kontakt wzrokowy z ziemią, przyjmując widoczność w zakresie 400-500 metrów, jak było podane przez rosyjskich oficjeli. Dla przykładu, określone są odległości od ziemi w punkcie leżącym 1500 metrów od lotniska. Na koniec trzeba stwierdzić, że gdyby nie zachodził warunek (a) a tylko (b), czyli piloci mieliby prawidłowe wskazania wysokościomierzy, powinni zrezygnować z lądowania dużo wcześniej, w punkcie przecięcia linii podejścia w wariancie 1 z poziomem decyzji.

Wariant 2

Przeanalizuję teraz sytuację następującą: Tu-154 prawidłowo podchodził do lądowania i w pewnej chwili nastąpiło coś, co zakłóciło jego ruch. Teraz wyjaśnię po co okrąg B: na podstawie promienia okręgu A możemy ocenić szybkość manewrów samolotu. Okrąg B jest styczny do prawidłowego toru podejścia do lądowania i okręgu A, czyli na podstawie założenia 4 trajkoteria samolotu po łuku Y-Z (patrz rysunek) jest jak najbardziej możliwa. Na rysunku nie umieszczam już okręgów, by nie zaciemniać obrazu, w każdym razie łuk Y-Z należy do okręgu B, dalszy ruch odbywa się po łuku należącym do okręgu A.

Nie powtarzając już wyrażonych w wersji 1 zastrzeżeń co do przybliżeń, można wysnuć takie wnioski:

1. Na podstawie założeń 2 i 3, w punkcie Y wystąpiło coś, co spowodowało zejście Tu-154 z prawidłowego kursu. Moja hipoteza mówi, że było to bliskie spotkanie z rosyjskim Ił-76

2. W punkcie Z nastąpiła ponowna zmiana kierunku lotu polskiej maszyny. Sytuacja była więc bardzo dynamiczna - biorąc pod uwagę odległość punktów Y- Z czas między nimi to około 6 sekund. Można wykluczyć w takim wypadku intencjonalne działanie polskich pilotów.

3. Rozpoczęcie manewru w punkcie Y zawiera się w zakresie odległości 1500-2000 metrów od lotniska, co zgadza się z pierwotnymi zeznaniami kontrolera lotów (nie szukam linka, zainteresowany łatwo znajdzie)

4. Gdyby nie zagłębienie w terenie, katastrofa nastąpiłaby już w tym miejscu.

Jest to pierwsze moje podejście do analizy sytuacji przed zarejestrowanym ścięciem pierwszego drzewa przez polski samolot. Jeżeli ktoś ma pomysły jak niniejszą analizę ulepszyć, to zapraszam do dyskusji.

Załączam pliki:

- w formacie programu DoubleCAD XT (2cd), w którym pracowałem

- skonwertowany do formatu AutoCAD (dwg)

http://tommy.lee.salon24.pl/176187,analiza-sytuacji-tu-154-przed-pierwszym-kilometrem-od-lotniska