Zacznijmy w takiej kolejności. Dla wygodniejszego czytania polecam kliknąć ikonkę "Drukuj" po lewej stronie tekstu.
Raport archeologów
To niewątpliwie ważny dokument bez wątpienia posuwający smoleńskie śledztwo do przodu. Do niedawna jeszcze przecież zespół dr. inż. Macieja Laska tłumaczył, że w Smoleńsku wybuchu nie było, ponieważ nie ma nadpalonych fragmentów wraku. Powolutku jednak posuwamy sie do przodu – zgodnie z raportem polskich archeologów takich nadpalonych drobnych fragmentów samolotu było tysiące, jeśli nie dziesiątki tysięcy, i to znalezionych pół roku po katastrofie. Warto zauważyć, że oficjalne wskazówki Organizacji Międzynarodowego Lotnictwa Cywilnego (ICAO) jasno określają, że duża ilość drobnych fragmentów metalu wskazuje na wybuch:
Rozerwania metalu spowodowane przez eksplozję mają zwykle inny charkakter niż te spowodowane przez naprężenia lub siły wynikające ze zderzenia. Rozczłonkowanie metalu na bardzo małe i liczne fragmenty oraz głęboka penetracja metalowej powierzchni przez małe fragmenty nie są charakterystykami zwykle znajdowanymi na wrakowisku. [III-19-6]
Podkreślam - zgodnie ze wskazówkami ICAO fragmentacja metalu na liczne i małe fragmenty nie są charakterystykami zwykle znajdowanymi na wrakowisku.
Co więcej, dochodzi tu nie tylko wielka ilość małych fragmentów, ale nadpalonych czy nadtopionych małych fragmentów metalu. Zgodnie z raportem KBWLLP katastrofa smoleńska „klasyfikowane jest jako uderzenie małej energii pod małym kątem. (Załącznik nr 4.5, "Opis uszkodzeń samolotu", s. 5). Czekamy zatem na następną wersję prawdy: zderzenie tego typu klasyfikowane jest jako uderzenie wielkiej energii pod małym kątem.
Materiały wybuchowe – sagi ciag dalszy
Wiemy już napewno, że mobilne spektrometry wykazały w Smoleńsku jesienią 2012 setki odczytów wskazujących na obecność materiałów wybuchowych. Niedawno prokuratura (który to już raz) wydała oświadczenie, powołując się na wyniki badań Centralnego Laboratorium Kryminalistycznego, że analizy laboratoryjne wykluczyły obecność materiałów wybuchowych i produktów ich spalania. Jednocześnie ta sama prokuratura – już znacznie bardziej dyskretnie – skierowała do policyjnych biegłych kolejne pytania wobec niektórych stwierdzeń raportu. Jak stwierdził Cezary Gmyz:
Prokurator Kopczyk dopomina się bowiem „przedstawienia szczegółowej analizy próbek (wymienienia ich), w odniesieniu do których zgodnie z treścią opinii (str. 69) stwierdzono, iż zawierały ślady substancji o parametrach analitycznych podobnych do zastosowanych wzorców materiałów wybuchowych.
A zatem po raz kolejny „wykluczono obecność materiałów wybuchowych” tylko po to, by stwierdzić obecność substancji o parametrach analitycznych podobnych do zastosowanych wzorców materiałów wybuchowych. W odpowiedzi biegli z CLK stwierdzili, że w takim razie to oni już zabierają swoje zabawki i w to bawić się już nie będą, a wyjaśnianie laikom niektórych pojęć, o co prosiła prokuratura, jest bezcelowe. Prokurator Kopczyk najwyraźniej nie jest jeszcze na tyle uświadomiony by wiedzieć, że nic już nie trzeba wyjaśniać i wszystko od dawna jest już wyjaśnione.
Zapisy czarnych skrzynek z kabiny pilotów – sagi ciąg dalszy
Na domiar złego w grudniu 2013 roku prokuratura wojskowa zwróciła się do Rosji z wnioskiem o pomoc prawną w kwestii wykonania nowych kopii zapisów czarnych skrzynek rejestrujących dźwięk z kabiny pilotów. Oficjalni śledczy mają olbrzymiego pecha w tej kwestii. Kopie tych nagrań były sporządzane wielokrotnie i za każdym razem coś było nie tak. Już minister Miller trzy razy musiał poganiać do Moskwy po kolejne kopie, bo a to nagrało się za dużo, a to za mało. W końcu wydawało się, że wreszcie nagrało się to, co powinno. W Moskwie gościła także grupa polskich biegłych, którzy badali samą czarną skrzynkę i jej taśmę. Po tej wizycie wydawało się, że po długiej i cieżkiej batalii kwestia "jak prawidłowo skopiować nagrania" nareszcie jest zamknięta. Jak widać nie.
Oczywiście „analizy” taśmy z Jaka – blisko 4 lata po katastrofie - wciąż trwają.
Dyskusja Jørgensen - Kowaleczko
Wszystko to byłoby całkiem zabawne gdyby nie to, że dotyczy poważnej sprawy. Ze spraw bardziej serio wymienić należy rozwijającą się rzeczową i kulturalną polemikę pomiędzy prof. Grzegorzem Kowaleczko a inż. Glennem Jørgensenem. Na początku roku prof. Kowaleczko na stronach zepsołu Laska umieścił duży tekst, w którym argumentował, że obrót samolotu w wyniku utraty trzeciej częściej lewego skrzydła jest mniej więcej możliwy. Aby ustosunkować się do tego Glenn Jørgensen przybył do Warszawy, gdzie na posiedzeniu Zespołu Parlamentarnego przedstawił długą prezentację na ten temat. [1] Gościł on także w redakcjach niektórych mediów. Prof. Kowaleczko w odpowiedzi zamieścił na stronach zespołu Laska krótką odpowiedź. [2]
Ciekawie rozwijająca się debata pomiędzy panami zdecydowanie zasługuje na osobną dokładniejszą notkę, tutaj zatem tylko kilka zasadniczych obserwacji.
1. Jørgensen podtrzymał wszystkie swoje zasadnicze tezy wygłoszone na II konferencji smoleńskiej. Wcześniej na stronach zespołu Laska zasugerowano, że zgadza się on z tezą, że „obrót jest jednak możliwy”.
2. Zmiany w modelu Jørgensena w wyniku dyskusji z Kowaleczko – z niektórymi Jørgensen sie zgadza, z niektórymi nie – wciąż są dalece niewystarczające by wytłumaczyć obrót samolotu. Przy przyjęciu szeregu niekorzystnych dla jego modelu parametrów maksymalna wartość kąta przechylenia wynosi nieco ponad 90 stopni. Wciąż dużo za mało by dopasować to do oficjalnych scenariuszy czy trajektorii wnioskowanej z gałęzi przyciętych drzew.
3. Obrót rzędu przyjmowanego w oficjalnej narracji wymagałby utraty ponad połowy skrzydła. Przy utraty około trzeciej części skrzydła nie ma szans na tego typu obrót.
4. Jørgensen podczas swojej prezentacji wytykał pracy Kowaleczki kilka błędów i uproszczeń. Dlaczego w symulacji CFD przyjęto rozpiętość utraconej końcówki skrzydła 6,5 metra? Kowaleczko twierdzi, że w dalszych obliczeniach rozkład siły nośnej został „znornamizowany” dla rozpiętości 5,6 metra. Ale w takim razie po co w pierwszym rzędzie badano rozkład dla zawyżonej rozpiętości utraconego skrzydła? Niektóre wykresy rozkładu współczynnika siły nośnej w pracy Kowaleczki dotyczą właśnie utraty fragmentu rozpiętości 6,5 metra. Kowaleczko stwierdza w swojej odpowiedzi:
Zawarte na stronach 31 i 32 analizy to oszacowanie pokazujące jakiego rzędu siła została utracona po urwaniu końcówki skrzydła. Zrobiłem to oszacowanie zdziwiony podaną przez pana Jorgensena w jego pierwszej pracy wartością 32.171 kN.
Zdziwienie wynikami Jørgensena nie wyjaśnia jednak przyjęcia zawyżonej długości urwanej końcówki skrzydła i potrzeby jej dalszego "normalizowania". Jørgensen zdaje sobie sprawę, że ta wartość była "normalizowana" do 5,6 metra (slajd 34 jego prezentacji), twierdzi jednak, że tego typu "normalizacja" nie poprawiła niewłaściwego rozkładu siły nośnej na skrzydle.
5. Kowaleczko w swojej symulacji nie uwzględnił wpływu powierzchni nośnych ogona, które zgodnie z rosyjską literaturą przedmiotu są istotne w stabilizowaniu samolotu.
6. Kowaleczko w swojej symulacji założył proste klapy zawiasowe zamiast znacznie wydajniejszych podwójnych szczelinowych typu Fowlera. Jednym z efektów wysunięcia klap jest zmiana rozkładu ciśnienia na skrzydle. Udział siły nośnej znacznie rośnie w obrębie rozpiętości klap, to jest przy kadłubie i w środkowej części skrzydła, a tym samym zmniejsza się procentowy udział siły nośnej na końcówkach skrzydeł. (To jednak być może wynikało z ograniczeń oprogramowania. Oprogramowanie użyte przez Kowaleczkę prawdopodobnie nie posiada bardziej zaawansowanych funkcji modelowania różnych typów klap.) W efekcie, jak argumentował Jørgensen, Kowaleczko „kupił” sobie nieco więcej siły nośnej na końcówce skrzydła, a tym samym zwiększył procentową utratę tejże w wyniku utraty zewnętrznego fragmentu skrzydła.
Warto zauważyć, że w symulacji Kowaleczki utrata siły nośnej w modelu CFD jest największa, większa nawet od modelu prostokątnego. Prof. Kowaleczko przywołał szkic z radzieckiej literaturę dla tupolewa z podobnym rozkładem siły nośnej wzdłuż rozpiętości skrzydła dla kątów przykrytycznych, tyle że wykres ten najpewniej dotyczy konfiguracji skrzydła bez aktywnej mechanizacji skrzydła w rodzaju klap czy slatów. Warto zauważyć na tym wykresie stosunkowo niskie wartości współczynnika siły nośnej dla kątów przykrytycznych. W pracy Melbera-Wilkendinga i Wichmanna z Instytutu Aerodynamiki i Technologii Przepływu Niemieckiej Agencji Kosmicznej przedstawiono wyniki badań zarówno w tunelu aerodynamicznym, jak i zaawansowanego modelowania CFD dla skośnego skrzydła w konfiguracji do lądowania: slaty wysunięte do pozycji 26,5 stopni, natomiast klapy wysunięte do pozycji 32 stopni, czyli bardzo blisko konfiguracji skrzydła Tu-154M w momencie katastrofy w Smoleńsku. [3] Poniżej rozkład siły nośnej wzdłuż rozpiętości skrzydła dla kąta natarcia 12 stopni:
Rozkład ten znacząco różni się od uzyskanego przez prof. Kowaleczkę. Większość siły nośnej generowana jest na wewnętrznych i środkowych partiach skrzydła. "Zdaję sobie sprawę, że przyjęty do obliczeń rozkład CFD może ściśle nie odpowiadać rzeczywistemu. Jednak obecnie nie dysponuję lepszym" - stwierdził prof. Kowaleczko, deklarując swoją gotowość do dalszej wspólnej pracy na tym obszarze (sponsorowanej oczywiście przez kogoś innego). Myślę, że ten temat jeszcze będzie powracał, jako że kwestia rozumienia rozkładu siły nośnej na skrzydle w konfiguracji do lądowania jest obecnie jednym z istotniejszych różnic pomiędzy oponentami.
7. Jørgensen zarzucił Kowaleczce także nieuwzględnienie kąta skręcenia skrzydła, zmiennej grubości profilu skrzydła i nieścisłości w kwestii długości cięciwy w zewnętrznych partiach skrzydła. Pierwszy zarzut został oprotestowany przez Kowaleczkę - zgodnie z jego zapewnieniem skręt skrzydła został w jego modelu uwzględniony.
Ktoś może powiedzieć, że to debata na detale i zasadniczo będzie miał rację. Tyle, że te detale grają dużą rolę w wyjaśnianiu kwestii hipotetycznej półbeczki, jaką miał wykonać tupolew po utracie fragmentu lewego skrzydła. Już teraz model prof. Kowaleczko falsyfikuje oficjalny raport MAK (-121 stopni obrotu zgodnie z modelem Kowaleczki i -210 zgodnie z MAK) oraz wyraźnie różni się od minimalnego kąta przechyłu zgodnie z raportem KBWLLP (-150 stopni). I to przy założeniu tajemniczej "siły od brzozy", która miała wyraźnie zwiększyć końcowy przechył samolotu (do tego zagadnienia jeszcze powrócę). Czyli już teraz model obrotu trzeba nieco "dopychać kolanem" do oficjalnej narracji. Dodanie do tego zmian w kilku detalach modelu mogłoby spowodować, że kąt przechyłu samolotu (i inne parametry) znalazłyby się w obszarze wykluczającym oficjalną narrację. "Spiskowe teorie mają to do siebie, że bardzo trudno je udowodnić" - trzeźwo zauważył Glenn Jørgensen. Być może w takim razie hipoteza półbeczki nieźle klasyfikuje się na teorię spiskową.
W swojej odpowiedzi prof. Kowaleczko zarzuca z kolei Jørgensenowi twierdzenie, że w zależności od różnych konfiguracji skrzydła należy stosować różne powierzchnie odniesieniowe. W mojej ocenie to nieporozumienie - Jørgensen dla dobra dyskusji stosuje najczęściej 180 m2, choć wyliczał także warianty odpowiednio dla 201,5 i 221,5 m2. Początek polemiki w tej materii miał źródło w pytaniu prof. Kowaleczki dlaczego Jørgensen używa wartości 201,5 m2 zamiast 180. 180 m2 powierzchni skrzydła było dla wariantu Tu-154B, dla wariantu 154M dodano dodatkowe przykadłubowe powierzchnie napływowe, które także generują siłę nośną, co zwiększyło powierzchnię skrzydła do 201,5 m2. Zresztą sam prof. Kowaleczko stwierdza, że sama wartość jest mniej istotna, ważniejsza jest konsekwencja w jej stosowaniu.
Nieco inaczej sprawa się ma przy wyliczaniu utraty siły nośnej w wyniku utraty fragmentu końcówki skrzydła o powierzchni 16,2 m2. Inaczej będzie procentowo wyglądała utrata siły nośnej gdy efektywna powierzchnia całego półskrzydła wynosi 90 m2, a inaczej gdy ta efektywna powierzchnia wynosi np. 111 m2.
Pouczający w tej materii jest przykład katastrofy Boeinga 747 ElAl pod Amsterdamem z 1992 roku. Niedługo po starcie na wysokości prawie 2000 metrów od samolotu odpadły obydwa prawe silniki niszcząc także około 9 metrów krawędzi natarcia prawego skrzydła na głębokość aż do pierwszego dźwigara. Zniszczona krawędź natarcia powodowała zaburzenie opływu powietrza wokół skrzydła i tym samym degradację siły nośnej na tym skrzydle. Dochodził do tego niesymetryczny ciąg silników - tylko na lewym skrzydle, co powodowało ześlizg i w konsekwencji pojawienie się momentu obrotowego na prawe skrzydło. Pomimo asymetrii w sile nośnej i ciągu silników samolot był wciąż kontrolowalny do momentu, gdy piloci podchodząc do lądowania próbowali wysunąć klapy. Klapy i slaty na lewym skrzydle wysunęły się prawidłowo natomiast uszkodzenia prawego skrzydła i systemów hydraulicznych spowodowały, że na prawym wysunęły się tylko klapy wewnętrzne. Slaty prawego skrzydła były fizycznie zniszczone, natomiast klapy zewnętrzne miały uszkodzony system sterowania. Do tego dochodziła uszkodzona lotka prawego skrzydła. Stopnień uszkodzenia prawego skrzydła nie uległ zmianie, ale uległa zmianie konfiguracja skrzydeł, prędkość samolotu oraz kąt natarcia. Spowodowało to asymetrię siły nośnej pomiędzy lewym i prawym skrzydłem niemożliwą do wyrównania, zwłaszcza przy uszkodzonej lotce prawego skrzydła. Sytuację znacznie pogorszyło także zwiększenie ciągu silników, gdy piloci próbowali opanować zbyt szybkie opadanie - dodatkowo wzmocniło to asymetrię. Kilkanaście sekund przed uderzeniem w grunt piloci próbowali wycofać klapy do pozycji neutralnej, jednak nie byli już w stanie przejąć kontroli nad samolotem. Zauważyć należy, że pomimo, że samolot znajdował się znacznie wyżej i leciał nieco szybciej, maksymalny przechył na prawe skrzydło w momencie uderzenia w grunt wyniósł około 90 stopni a pochylenie: -70 stopni (nos samolotu przechylony w dół). W Smoleńsku każe nam się wierzyć, że lecący wolniej i niżej (5-7 metrów nad gruntem) tupolew był w stanie wykonać pełną półbeczkę przy relatywnie stabilnym kącie pochylenia.
Prof. Kowaleczko stwierdza także w swojej odpowiedzi:
Pan Jorgensen tak zdecydowanie krytykuje przyjęty przeze mnie rozkład, zaś sam stosuje w/w rozkład "proporcjonalny" daleki od rzeczywistości. Pomimo tego uznaje swoje wyniki za w pełni miarodajne.
Myślę, że to także niezrozumienie. Jørgensen argumentuje następująco: jeśli przy rozkładzie proporcjonalym nie ma szans na przechył samolotu opisany w oficjalnych raportach to tym bardziej nie będzie szans przy dokładniejszym (właściwym) rozkładzie bliskim rzeczywistemu.
Czas na słowo o wpływie brzozy na przechył i trajektorię samolotu. Z jednej strony z tekstu prof. Kowaleczki wynika, że wpływ ten jest po prostu impulsem siły działającym na strukturę skrzydła i samolotu przez 0,05 sekundy, kiedy pień brzozy miał rozrywać skrzydło. Dwie niezależne od siebie symulacje wykonane metodą elementów skończonych wykonane przez zespół prof. Biniendy i dr. inż. Grzegorza Szuladzińskiego wykazały, że tego typu wpływ na trajektorię lotu oraz rotację wokół poszczególnych osi samolotu jest pomijalnie mały. Jedyny zauważalny wpływ był na prędkość wznoszenia się samolotu. Z drugiej strony z grafik publikacji prof. Kowaleczki wynika gładkie zwiększanie się przechyłu przy różnych siłach impulsu siły od brzozy, tak jakby Kowaleczko wprowadził dodatkowy "odbrzozowy współczynnik aerodynamiczny". Ten sam efekt występuje dla pochylenia i zmianie trajektorii lotu. Innymi słowy wygląda na to, że samolot od momentu uderzenia w brzozę leciał z dodatkowym 10- lub 15-tonowym "odważnikiem" wspomagającym przechył maszyny na całym odcinku od brzozy do momentu uderzenia w grunt. Końcowy zaś przechył zależy w dużej mierze od ciężaru tego "odważnika". Prof. Kowaleczko czyta mój blog, pozwolę sobie zatem poprosić go o dokładniejsze wyjaśnienie tej kwestii. Poprosiłbym także o przedstawienie wykresów:
- momentów sił wokół poszczególnych osi rotacji
- przyspieszeń wokół i wzdłuż poszczególnych osi samolotu
- prędkości wokół i wzdłuż poszczególnych osi samolotu
Tego typu dane dadzą dużo lepszy wgląd w naturę owego odbrzozowego impulsu siły.
W drugiej części swojej prezentacji Jørgensen omówił dokładniej ślady na wrakowisku, a także trajektorie, którymi musiałby podążać samolot, by takie ślady mógł zostawić. Prof. Kowaleczko stwierdził w swojej odpowiedzi, że Jørgensen nie zgłosił uwag co do poprawności modelu ruchu samolotu, jednak to stwierdzenie bardzo nieścisłe - on je zgłaszał i to wielokrotnie. W opinii Jørgensena problem z oficjalną narracją jest podobny do problemu zbyt krótkiej kołderki. Jeśli przykryjemy stopy zmarznie nos i odwrotnie. Albo zwiększając utratę siły nośnej kąt przechyłu może osiagnąć zakładane wartości, ale wtedy wysokość samolotu musiałaby być nad brzozą znacznie większa, albo wysokość i przechył były taka, jak podają oficjalne raporty, ale wtedy samolot musiałby uderzyć w grunt znacznie wcześniej. Zdaniem Jørgensena prof. Kowaleczko próbuje rozwiązać ten dylemat przez umieszczenie kołderki dokładnie pośrodku. W resultacie czego marzną zarówno stopy, jak i nos. Trajektoria Kowaleczki musi zaczynać się nieco wyżej w momencie uderzenia w brzozę niż podają oficjalne raporty, kończy się około 30 metrów wcześniej niż pierwsze ślady uderzenia samolotu w ziemię, a kąt przechylenia i tak jest znacząco mniejszy od minimalnego kąta podanego w raporcie KBWLLP. Nie nazwałbym tego brakiem uwag, co do poprawności modelu ruchu samolotu. W tym być może kontekście jaśniejsze staje się stwierdzenie prof. Kowaleczki z jego odpowiedzi Jørgensenowi o "zagadce obrotu samolotu" i jego wezwanie, by wspólną pracą próbować ją rozwikłać.
Podsumowując, należy z zadowoleniem powitać rozwijającą się polemikę pomiędzy prof. Kowaleczko a inż. Jørgensenem. Już dowiedzieliśmy się sporo, a ufam, że dowiemy się jeszcze więcej.
----------------------------------------------------------------------
Przypisy:
1. Prezentacja inż. Glenna Jorgensona.
2. Odpowiedź na uwagi dot. raportu zgłoszone na posiedzeniu ZP.
3. Melber-Wilkending, S. and Wichmann G., (2008) " Application of Advanced CFD Tools for
High Reynolds Number Testing". In proceeding of: 47th AIAA Aerospace Sciences Meeting Including The New Horizons Forum and Aerospace Exposition.
