"Nikt ze światłych ludzi, majacy dla siebie choć trochę szacunku, nie będzie wychodził z jakimiś sensacyjnymi wnioskami (zamach), nawet jeśli coś się nie zgadza." (dr G. Szuladzinski)
ZESPÓŁ OGŁASZA ZAMACH
Zespoł sejmowy Macierewicza oglosił w Brukseli ZAMACH na Lecha Kaczynskiego i inne towarzyszace mu osoby. Nie, nic nie przekreciłem. Mówienie o "wybuchach" to tylko parawanik. Scjentologisci (nowy termin, by nie zadzierać ze scjentologami) mówią już jasno o zamachu. Wybuch(y) = zamach, ponieważ ktoś musiałby w przypadku wybuchu spowodowanego awaria samolotu sfingować i złamanie słynnej brzozy i strzyżenie kilkudziesięciu innych drzew po drodze tupolewa. Zresztą J. Kaczynski i A. Macierewicz wzmiankują o "wpływie osób trzecich" jako niemal pewniku już od bardzo dawna, więc dla osób nieco obeznajmionych z ich wypowiedziami ogłoszenie zamachu nie było zaskoczeniem. Po prostu użyto mniej bawełny do owijania i puszczono trochę więcej wodzy fantazji na temat wybuchow, niż zwykle.
W rzeczywistości, argumentacja za wybuchami i zamachem jest niesłychanie słaba. Brak jest jakichkolwiek twardych dowodów: zeznań świadków, śladow materiału wybuchowego i tak dalej. Wybuchy, mowiąc prosto, wydedukowano, czyli wymyślono. Zespół najprawdopodobniej źle zinterpreowal zapis czujnikow przyspieszeń liniowych (pionowego i poziomego) umieszczonych w centropłacie statku -- to nie były żadne 'wybuchy' tylko najprawdopodobniej silne drgania konstrukcji w czasie i tuż po uderzeniach w drzewa, próbkowane zresztą dość rzadko (więc zapis jest zniekształcony przez aliasing). Gdyby próbkowanie było częstsze, być może potrzeba było by 4 lub 8 bomb zamiast 2. Mowiłem o tym kiedyś, a znacznie więcej i dobitniej mówił to w salonie24 Rexturbo. [Po opublikowaniu tego rozdzialu, dyskutowna byla w komentarzach ponizej i na watku forum KwS GW inna koncepcja, tego ze drugi "wybuch" nie byl wybuchem -- zdarzyl sie akurat w miejscu zwarcia skrzydlem linii energetycznej 777 m od progu pasa. Dziekuje za pomysly i wklad pracy Rado, Absurdello i Jerzykowi07.]
AERODYNAMIKA -- NADAL PIĘTA ACHILLESOWA ZESPOŁU
Zespół Macierewicza borykał się od ponad roku z jednym naczelnym problemem: jak udowodnić podaną już w 2010 r. tezę przewodniczacego PiS J. Kaczyńskiego, partii ktora założyła i nadal stanowi praktycznie całość zespołu, czy też de facto monopartyjnego klubu poselskiego. Mowa oczywiście o tupolewie #101 jako kosiarce do drzew. Urzadzenie to powinno było zachować się wg prezesa Kaczyńskiego inaczej, niż się zachowało. Pomijajac (jakże niesłusznie!) zasadnicze pytanie dlaczego PLF 101 znalazł się ponad kilometr od pasa na karygodnie niskiej wysokości nad pasem, a właściwie --o zgrozo-- pod progiem pasa 26 lotniska Siewiernyj, prezes w licznych wypowiedziach poddał w wątpliwość oficjalną wersję wydarzeń, które nastapiły zaraz potem. Samolot miał wg prezesa odlecieć ścinając te brzozy-smiałków, które odważyły się stanąć nieruchomo na drodze tupolewa. Tupolewa kierowanego przez doborowych pilotow polskich, wspomaganych z lotniska radami i komunikatami meteo przez kolegów-pilotów, którym udało się tam dosłownie "w ostatniej chwili" nieprzepisowo wylądować i dowieźć bezwypadkowo nieświadomych olbrzymiego niebezpieczeństwa pasażerów (to mówię oczywiście najzupełniej bez ironii).
Do zespołu dołączyła niewielka liczba 'ekspertów' od katastrof lotniczych. Sa to, zgodnie z obrana przez pana Macierewicza taktyka, ludzie z zagranicy. Mają kilku pomocnikow w Polsce, ale ci są tylko pseudonimami w salonie 24, wiec trudno w ogole dyskutowac o ich wiedzy, tym bardziej ze dyskusja ta mogalby byc krotka. Ich motywacja jest odkrycie Prawdy, ktorej pozbawili nas wszyscy nie należący do zespolu badacze wypadku. Prawdy, ukrywanej przez komisje panstwowe badania wypadkow lotniczych Polski i Rosji, prokuratury oraz rzady tych krajow. O bardzo silnej motywacji politycznej i osobistej zespolu mozna długo opowiadac, ale po co? Lepiej poczytać wywiad, gdzie to doskonale widać.
Ostatnio do zespołu dołaczył jeszcze jeden, obok prof. inz. Biniendy i dr. Nowaczyka ekspert: dr inz. Szuladzinski. Nie zajmuje się pracą badawczą jak Binienda, ale robi projekty i ekspertyzy na zamówienie, w ramach swej prywatnej firmy w Sydney. To człowiek, ktory jak sie okazalo ostatnio, potrafi robic rzeczy nieslychane, dorownujace temu, co widywalem kiedys na pokazach magii. Potrafi wydac zdecydowane opinie i kategoryczne osady na podstawie zdjec z gazet, "danych" uzyskanych z zespolu sejmowego i opinii tego zespolu, nie czytajac raportow komisji zlożonych z doświadczonych badaczy katastrof, samemu zaś nie wiedząc wiele o aerodynamice. Ale trzeba przyznać, że mimo iż opuścił Polske kilkadziesiąt lat wcześniej niż inni eksperci zespołu, potrafi on wymówić prawidłowo słowo aerodynamika, które jednemu z ekspertow sprawia kłopot .
Jeśli jednak chodzi o znajomość aerodynamiki, to wszyscy eksperci zespołu Macierewicza mają dokładnie takie same umiejętności. Prof. Binienda sądzi na przykład, że samolot pozbawiony części skrzydła musi runąć na ziemie na odległości rzutu poziomego w próżni (co wyliczał i objaśniał w wywiadach dla ND i GP), oraz że w/w koncowka skrzydla po odlamaniu na brzozie powinna byla przeleciec 10-12 m a nie tyle ile przeleciala, 110 m. (110 m zgadza sie dobrze z fizyka lotu takiego obiektu przy realistycznych warunkach poczatkowych, opisana w rozdz. 15 oraz rozdz. 16 tego bloga). Wniosek jest taki, ze prof. Binienda nie wie, jak lata samolot (jaką rolę grają skrzydła i ster wysokości, ktory pomaga mu przejść od opadana na wznoszenie) i nie zna sie na aerodynamice (gdyż żadne ciało o wielkości i masie końcówki skrzydła nie może wyhamowac trąc wyłącznie o powietrze, z predkosci 270 km/h do 100 km/h i ze wznoszenia przejść na spadek, uderzając w ziemię w odległości zaledwie 12m, to jest dwóch swoich długości).
To samo dotyczy dr. Nowaczyka. Opowiadał on wielokrotnie, lecz nieprawidlowo, o tym co dzieje się z samolotem, kiedy skrzydła wchodzą w stan przeciągniecia (stall). Sądzi on, że siła nośna wtedy niewytłumaczalnie.... znika. Nieuchronny spadek samolotu po przeciągnieciu, w czasie 1 sekundy, to wynik z zakresu fizyki smoleńskiej, nie tej prawdziwej. Nowaczyk ani nie rozumie teoretycznie, ani nie zna z praktyki pilotażu samolotu, figury zwanej beczką. (Myli zresztą nazewnictwo beczki smoleńskiej, ale tu wybiegam przed własną orkiestrę, bo dziś o beczce nie zdążę napisać. W dalszym rozdziale bloga..) Stąd jego szalone zdziwienie, że samolot nie zmienił kursu natychmiast po rozpoczeciu beczki i stąd też jeden z jego typowych, błędnych dowodów, ktore mają wytłumaczyć ten właśnie fakt (zamachem, naturalnie). Z kolei, dr Szuladzinski nie zgadza się z prof. Biniendą na temat domniemanego 12-metrowego lotu końcówki skrzydła (mowi o 60-90 m jako oczekiwanej odległości, co nie jest niezgodne z faktyczną odległościa 110 m, jeśli tylko wniknie się głębiej w pierwsze 0.2 sekundy lotu). Jednak, jak zaraz wyjaśnie, aerodynamika jest także jego piętą achillesową.
Tymczasem, Nasz Dziennik zaczyna publikować bardziej rozsądne próby analiz i oto 4.04.12 , odwołując się do realnych testów NASA, o których pisaliśmy na s24 już bardzo dawno, de facto zaprzeczył nieomylności Biniendy i zapewnieniom klubu sejmowego oraz szefa partii, że Binienda udowodnił 'naukowo' i bez cienia wątpliwości niemożliwosc urwania skrzydła przy brzozie! Zdaje mi się, że tezy profesora będą stopniowo przemilczane, dokładnie tak jak obecnie wczesniejsze, zdyskredytowane, a podawane wczesniej jako naukowo udowodnione "obezwładnienie na 15 m". Prawda nie ma problemu ze zwycieżaniem. Prawda ma tylko kłopot z dogonieniem maszynki do produkcji scenariuszy zespołu.
ODKRYCIE DR. INŻ. SZULADZIŃSKIEGO
Dostałem wiele podziekowań od zwolennikow zespołu sejmowego za odkrycie tego eksperta (zob. autoryzowany wywiad z nim). Jestem szczęśliwy, że mogłem pomóć. Pan Szuladzinski jest bardzo interesujacym człowiekiem o rozległej wiedzy i głębokim zrozumieniu roli podejścia analitycznego w inżynierii. Oto, jak go poznałem. Zaskoczony w zeszłym roku, ze PiS organizował happeningi sejmowe, a nikt o tym nie mowil, zajrzałem dość dokładnie do tych prezentacji. Dla mnie nie miały one większego sensu fizycznego ani inżynieryjnego. Byłem zaszokowany brakiem reakcji, radosnej czy wrogiej, a głównie oceny fachowej, ze strony naukowcow polskich i mediów. Smoleńsk był wtedy czymś w rodzaju tabu. To nie wydało mi się dobre. Po co Polsce przemiany ustrojowe, jeśli ma znów być cenzura i autocenzura?
Wielką wartość ma prawda (w tym sensie w jakim uniwersytety jej poszukują - można nazwac ją wiedzą; nie w sensie, że ktoś oszukuje lub mowi prawdę). Wielką wartość ma też wolność. Co ma wiekszą wartość? Niewątpliwie wolność. Dlatego, nawet uwzgledniając kwestie podziałow społecznych i bicia piany, które towarzyszą dyskusjom, myslę, że warto znieść to tabu i chyba faktycznie obecnie znikło już ono. Będzie dużo kurzu i całe góry nieprawdy (błędnych wniosków), ale tak właśnie musi być, jeśli ma być wolność.
Co miałem zrobić ze swoja, poparta kilkudziesiecioma latami modelowania numerycznego, opinią?
Ponieważ nie jestem nienormalny, tj. nie uważam z góry, że na pewno mam racje lub jak powiedział niedawno jeden z ekspertów "moja praca jest perfect", a dodatkowo uznaję potrzebę 'peer review' czyli konsultacji i oceny specjalistów, to wybierająć losowo naukowców (na ogół polskojezycznych, bo nie mialem najmniejszego zamiaru tlumaczyć innym całości materiałów ani pełnego kontekstu dyskusji) znajacych sie na metodzie elem. skonczonych (MES), napisałem do trzech czy czterech z nich emaile. Szuladziński był uprzejmy zainteresować się sprawą i wymieniliśmy tyle maili i rozmawialiśmy tyle skypem, że w końcu powstał ten autoryzowany wywiad, który można obejrzeć w linku na marginesie bloga.
A co odpowiedzieli inni polonusi? 1. Nie wiem nic o tej sprawie (czyt.: nie chce sie wypowiadac), 2. Wiem cos na ten temat i uczestniczylem w analizach katastrof komunikacyjnych, ale odradzam proby robienia szczegolowych modeli, bo to za trudne; niewykonalne, latwe do zakwestionowania. Lepiej poprzestac na sprawdzeniu grubej zgodnosci z mechanika. (Dostalem propozycje wspolpracy ze strony naukowcow na uczelniach europejskich, ale to duzo pozniej, po wywiadzie w GW). Jednoczesnie zorientowalem sie, ze mamy tu na UofT naprawde niezlych kanadyjskich profesorow od materialowki i inz. ladowej, takze takich, co pomagaja konstruowac samoloty. Mamy caly instytut od tego, jeden z wiekszych w amer. polnocnej. Rozmawialem z kilkoma profesorami. Zarowno polsko- jak i angielskojezyczni specjalisci potwierdzili moje obawy.
Ogolny wniosek byl taki, ze zespol popelnial raz za razem blad, opierajac sie na nieopublikowanych, szalenie podejrzanych, niezweryfikowanych z doswiadczeniem wynikach, ktore nie zostalyby opublikowane w renomowanym zurnalu naukowym. (Po sprawie brzoza-skrzydlo nastapila prezentacja Biniendy kompletnie nieprawidlowej i niemozliwej fizycznie sprawy lotu 12m koncowki skrzydla. To kompromitacja, ale to jest bez wstydu powtarzane w kolko przez zespol PiS-u).
Szuladzinski jest specjalista od MES. Ani nie zna dobrze okolicznosci wypadku smolenskiego (jak przyznaje, nie czytal nawet 2 raportow!!), ani nie ma wielkiego pojecia o lotnictwie czy katastrofach lotniczych mimo, ze mial raz projekt, gdzie ocenial wytrzymalosc mostu wiszacego na uderzenie malego, w bardzo slabej rozdzielczosci zasymulowanego przez niego samolotu. Jednak ku mojemu zdziwieniu, nabral niedawno twardego przekonania o tym, ze potrafi, korzystajac ze swej wewnetrznej wiedzy i doswiadczenia, a bez dostepu do zadnych nowych danych ani nawet starych danych, rozwiazac sprawe katastrofy smolenskiej. Niepomny tego co sam madrze powiedzial o oglaszaniu wybuchow i zamachow przy niesprawdzonych, slabych poszlakach! Rozumiejac i sugerujac jasno w wywiadzie ze mna, ze dotychczasowe symulacje zespolu sa niewlasciwie zrobione i nie zgadzaja sie ze stanem powypadkowym pod Smolenskiem (a nawet, miedzy wierszami, ze nie byly robione przez prof. Biniende), nie zrozumial jednak najwazniejszego. Tam zabraklo glownie nie lepszej symulacji, tylko lepszego zrozumienia metody naukowej.
Metoda naukowa opiera sie na: otwartosci, na publikacji danych wejsciowych, sprawdzalnosci kazdej proponowanej tezy, konsultacji zanim oglosi sie wyniki na konferencji prasowej, i w koncu na odpolitykowaniu dyskusji wynikow. Smutne rezultaty tego niezrozumienia zobaczymy wszyscy wczesniej czy pozniej. Nie bede ironizowal i udawal, ze czekam z niecierpliwoscia na rewelacje Szuladzinskiego. Nie bedzie bowiem zadnych rewelacji. Wrecz przeciwnie, mam jak najgorsze obawy, ze nie bedzie zadnych zaawansowanych obliczen, takich o ktorych mowilismy w wywiadzie, a ze beda to wylacznie jego przemyslenia, pasujace doskonale do serialu zespolowego pt. "Przypuszczenia Tygodnia". Cenie wysoko wiedze i umiejetnosci Szuladzinskiego, ale nie sa one tego rodzaju aby dac nam nowe rozwiazania numeryczne, poprawne symulacje fragmentacji samolotu czy to w zderzeniu z zalesionym terenem czy wybuchu hipotetycznej bomby. Co wiecej, nawet badacze rozwijajacy nowe kody MES twierdza, ze takie oblicznia sa w zasadzie niewykonalne. Przeczuwajac z gory co dostaniemy do wgladu, zaczynam myslec nieco cieplej o ulomnych, ale autentycznych obliczeniach, w ktore prof. Binienda wlozyl pol roku czasu. Moze bedzie o nich mozna porozmawiac, jesli zostana opublikowane a potem zmienione na wlasciwe dane wejsciowe. Jak jednak rozmawiac o argumentach jakosciowych, zupelnie wewnetrznie sprzecznych, nierealnych... Napawa mnie to juz teraz smutkiem, bo dobrze dr. Szuladzinskiemu zycze. Zobaczymy, na ile sie myle co do zupelnego braku rewelacji w jego pracach. Poki co, zaczne od tego, co juz widac wyraznie w slajdowiskach.
BLEDY W FIZYCE SMOLENSKIEJ DWOCH WYBUCHOW
Hipoteza dwoch wybuchow jest nowoczesnym zastosowaniem metody epicyklów (Apoloniusz z Pergi, "Krzywe stozkowe", 200 p.n.e). Wybuchy sa dwa, aby wytlumaczyc dwie rzeczy, ktorych zespol nie umial prosciej zrozumiec i objasnic. Mowi sie o jednym *przed* lewym skrzydlem -- wyglada to nawiasem mowiac jak przebrane w mundur KGB zderzenie ze znana nam dobrze brzoza, a drugi w srodplaciu czyli centroplacie. Przewiduje, ze potrzeba bedzie wkrotce nastepnych ladunkow wybuchowych, bo pojawia sie nastepne niezrozumiale dla zespolu rzeczy. Potem mikroladunkow obok ladunkow. W hipotezie pojawilo sie juz teraz wiecej dziur, niz w serze szwajcarskim. Zostaly one natychmiast wychwycone przez blogerow, takich jak: Rado, Nudna Teoria, Czlowiek z Kijem, Wywczas, Bufon, Wadams, Andrzejmat i kilku innych. Nie bede ich argumentow powtarzal, mozna na przyklad rzucic okiem na te liste. Te kontrargumenty sa bardzo dobre.
Gdyby ktos jednak nie wiedzial o co chodzi, przypomne, ze Szuladzinski przy wydajnej pomocy zespolu doszedl do wniosku, ze samolot to duzy aluminiowy, szesciokatny olowek automatyczny, ktory mozna w polowie odkrecic, po nadcieciu wybuchem lub wybuchami. W punkcie K (jak... Kacza Zupa?) znajdujacym sie ~150 m za feralna brzoza, nastapila rzecz nieslychana. Dziób i caly przod kadluba samolotu jakoby polecial nieodwrocony, podczas gdy cala reszta poleciala po tej samej trajektorii, ale niezaleznie. Centroplat, to co zostalo ze skrzydel i ogon ze statecznikami, mialy blyskawicznie odwrocic sie do gory kolami, lecz leciec dalej w kontakcie z przednia czescia samolotu. (Pominmy tu nierealna szybkosc obrotu, to osobny temat na notke o obrotach).
Hipoteza wielowybuchowa to oczywisty nonsens, jak zauwazyli w/w blogerzy, gdyz samolot przestalby miec sprawne instalacje elektryczna i hydrauliczna, a awionika z przodu samolotu stracilaby polaczenie z umieszczonymi w ogonie czarnymi skrzynkami ciagle, do ostatniego krzyku i ostatniej chwili, zapisujacymi parametry, jak i glosy w kokpicie. Podam argument, dlaczego na pewno nie bylo tego dziwnego obrotu polowy samolotu.
Z instrumentow dajacych urzadzeniom pokladowym dane do wyliczenia polozenia samolotu w przestrzeni, w tym do zorientowania sie czy samolot sie obrocil czy nie, najwazniejszy jest blok zwany w orginale zyroskopowo-wertykalnym. Jest opisany na stronach 2-5 tego oto podrecznika do obslugi technicznej samolotu TU-154M, gdzie widac dokladnie, gdzie sa umieszczone te czujniki polozenia. Jest to zdublowane, zamontowane na platformie stabilizowanej urzadzenie 31. Малогабаритная гировертикаль МТБ, znane w obecnej wersji na rynku jako МТБ-3, a we wczesniejszej МТБ-1 i 2. Zawiera uklad dwoch sztywnych zyroskopow ustawionych po katem 90 stopni, tak by mogly mierzyc przechyl i pochylenie samolotu. (Nawiasem mowiac, dokladnosc w przypadku stacjonarnego urzadzenia jest fantastyczna i wynosi 0.1 stopnia, a 0.25 stopnia w przypadku, kiedy platforma poddana jest przeciazeniom lub drganiom. Wydaje sie, ze przechyl i jego tempo byly wyznaczane znacznie dokladniej, niz przeciazenia mierzone urzadzeniami sprezynowymi polozonymi w poblizu srodka masy tupolewa).
Jesli samolot ma urwana duza koncowke skrzydla (1/3), musi zaczac sie obracac. Ewentualna szybka akcja pilotow moze powstrzymac obrot na znikomo maly czas. Nierownowaga momentu sily prowadzi do niekontrolowanej beczki. W scenariuszu Szuladzinskiego ten obrot jednak nie zostalby zauwazony przez instrumenty, ani tym bardziej zapisany przez rejestratory, gdyz platforma, na ktorej stoi przyrzad MTB jest w tym scenariuszu w czesci nieobracajacej sie! Tylko czarne skrzynki w ogonie by sie obracaly, zas zyroskop ktory zasila sztuczny horyzont i wiele innych urzadzen -- nie. To jest w kompletnej sprzecznosci z zapisami parametrycznymi po domniemanym odkreceniu sie olowka-samolotu. Tego typu przyklady mozna naturalnie mnozyc - wystarczy zobaczyc na schemacie ile urzadzen odcietych zostaloby przez urawanie przewodow od ich zrodel zasilania i dajnikow informacji. Ale te kontrargumenty powoluja sie na rozerwanie przodu od tylu, a moj nawet tego nie wymaga. Niech samolot trzyma sie na skreconych przewodach, prosze bardzo. I tak hipoteza jest obalona.
W rzeczywistosci przewody musialyby byc urwane gdyby doszlo do scenariusza samolotu-przegubowca. To nie wynika li tylko z wiekszego oporu aerodynamicznego czesci tylnej niz przedniej. To pewnik; wynika to z dynamiki elementow samolotu. Powodem jest to olbrzymie niezrownowazenie samolotu. Przesuniecie srodka ciezkosci w normalnym samolocie nawet o kilkadziesiat centymetrow do tylu powoduje poderwanie do gory. Tutaj zespol sejmowy proponuje, ze srodek ciezkosci przesuniety o kilka metrow po utracie znacznej czesci kadluba nie powoduje zadnej zmiany toru ruchu centroplatu. To wynika z nieznajomosci dynamiki samolotu. Moment sily zadzierajacy ku gorze przod centroplata bylby wzmocniony jeszcze maksymalnym wychyleniem statecznika poziomego. To zwiekszyloby bardzo szybko kat natarcia skrzydla. Jaki bylby tego skutek? Poderwanie skrzydel do pozycji pionowej, dalszy obrot, olbrzymi opor, pozostanie czesci ogonowej daleko w tyle za czescia dziobowa (naturalnie rozerwanie wszelkich przewodow juz w pierwszych 10 milisekundach tego wydarzenia, co jak wynika z polskich i rosyjskich niezaleznych czarnych skrzynek, nigdy sie nie stalo). Zaowocowaloby to tez blizej nieokreslonym polozeniem ma ziemi obracajacych sie czesci samolotu. Niewykluczone ze centroplat spadlby wtedy w pozycji normalnej lub na sztorc, a kabina pilotow w pozycji odwroconej. Nonsensowna hipoteza, tak czy owak, poniewaz liczni swiadkowie wydarzenia widzieli, ze samolot (minus czesc lewego skrzydla) w trakcie trwania beczki znajdowal sie w calosci a nie dwoch osobno lecacych kawalkach.
Co jeszcze mnie uderza, to opis aerodynamiki lotu koncowki skrzydla. Dr Szuladzinski potraktowal ja jeszcze gorzej niz prof. Binienda. O ile Binienda nie wyczul, ze proponowany lot w przod na odleglosc 12m nie ma sensu fizycznego, to Szuladzinski pobil go, nie wyjasniajac, jak skrzydlo mialoby zawrocic i poleciec z powrotem ~40 m (gdyz koncowka skrzydla upadla przed punktem K). Koncowka po urwaniu poruszala sie na plask, jak bumerang - powiedzial ekspert z Australii w swej prezentacji. To wytlumaczenie nie jest prawdziwe, gdyz sprzeczne jest z natychmiastowym, wymuszonym przez sily aerodynamiczne obrotem wzdluz dlugiej 4osi koncowki, wokol ktorej moment bezwladnosci jest najmniejszy, a poczatkowy moment sily aerodynamicznej bardzo duzy. Ta rotacja dominuje i nie pozwala skrzydlu stac sie bumerangiem.
Co gorsze, znajduje tez bardzo dziwne, mylace stwierdzenia dr. Szuladzinskiego z zakresu jego specjalizacji. Twierdzi on w prezentacji sejmowej, ze tupolew nie mogl sie rozpasc na male fragmenty w wyniku uderzenia w zalesiony teren. To myslenie zyczeniowe. Moze warto siegnac do raportow komisji badania wypadkow, a nie odrzucac ich z gory? Wtedy moze Szuladzinski zorientowalby sie, na ile i jak malych kawalkow rozpadla sie CASA 295 pod Miroslawcem w 2008 r. i nie mowil o tym, ze tupolew powinien sie rozpasc w danych warunkach na 3 wielkie czesci, nie pozostawiajac po sobie drobnicy (por. rysunek 1 powyzej). Zapewne nie wie on nic o tym analogu i prekursorze wypadku smolenskiego, dlatego polecam mu te strone - mozna tez znalezc wnioski komisji, poniewaz min. Klich nietypowo opublikowal duze fragmnenty dochodzenia, mimo tego, ze wojsko zwykle stara sie ukrywac katastrofy i badac je we wlasnym zakresie (w Miroslawcu wojsko nawet nie zawiadomilo pogotowia ratunkowego). Rowniez polecam te strone.
Wypadek CASA:
"Bezpośrednią przyczyną katastrofy było nieświadome doprowadzenie przez załogę do nadmiernego przechylenia samolotu, w wyniku nieprawidłowego rozłożenia uwagi w kabinie, powodujące postępujący spadek siły nośnej, co doprowadziło w końcowej fazie lotu do gwałtownego zniżania z utratą kierunku i zderzenia samolotu z ziemią". Bylo mnostwo potencjalnych zbieznosci ze Smolenskiem: niewłaściwy dobór załogi, niewłaściwa współpraca załogi w kabinie, niekorzystne warunki atmosferyczne, dezorientacja przestrzenna załogi w wyniku niewłaściwego podziału uwagi w czasie lotu bez widoczności ziemi, wyłączenie urzadzen sygnalizacji zblizania do terenu, brak obserwacji przyrządów pilotażowo-nawigacyjnych w końcowym etapie drugiego podejścia do lądowania, próba nawiązania kontaktu wzrokowego załogi z obiektami naziemnymi podczas lotu bez widoczności ziemi niezgodnie z obowiązującymi procedurami, niewłaściwa analiza warunków atmosferycznych przez załogę przed lotem, nieustawienie wysokości decyzji (minimalnej wysokości zniżania), mozliwe takze zle naprowadzanie przez kontrole naziemna, czy w koncu samolot wiozacy cale najwyzsze dowodztwo lotnictwa polskiego.
Ale najwazniejsza zbieznoscia bylo to, ze samolot rozlozyl sie takze i w Miroslawcu na czesci zamienne i trudno go bylo zebrac potem w jedna calosc. Rowniez liczba osob, ktore "powinny" wedlug fizyki smolenskiej zespolu sejmowego przezyc takie wydarzenie jak Miroslawiec, zupelnie nie zgadza sie z liczba faktyczna, rowna zeru. Mysle w ogole, ze niefachowcy, czytelnicy s24, tez na ogol poddaja sie mylnie wrazeniu, ze cos powinno sie wydarzyc a wydarza sie co innego. Na przyklad, ze tupolew powinien sie rozpasc tak lagodnie jak ostatnio ATR w ros. Tumeni. Roznica sa drzewa i sposob uderzenia w teren. To sa olbrzymie roznice: jesli wolniej latajacy ATR uderza w niezalesiony, w miare plaski teren i wiekszosc ludzi na pokladzie ginie, to powiedzialbym, ze to wskazuje na niezmiernie mala szanse przezycia katastrofy smolenskiej. Duzo lepiej niz laicy znaja to zagadnienie specjalisci-praktycy od badania katastrof, ktorych nie dziwi obraz po wypadku smolenskim.
FIZYKA SMOLENSKA A PRAWDZIWA FIZYKA SZYBKICH ZDERZEN
Czy szybsze zderzenia sa grozniejsze, czy mniej grozne dla skrzydla? Dr Szuladzinski slusznie stwierdzil, ze wynik zderzenia brzozy i skrzydla zalezy od predkosci zderzenia. Powiedzial jednak, ze jesli ta predkosc wynosilaby wiecej niz ~100 m/s (czyli wiecej niz prawdziwe 75-77 m/s) to wtedy nalezy sie spodziewac, że konstrukcja skrzydla nosna nie bedzie zniszczona (czyli: skrzydlo-brzozolamacz, teoria pancernego skrzydla). Ponizej pewnej krytycznej predkosci ma byc wg. eksperta odwrotnie, mianowicie skrzydlo bedzie urwane.
To wskazuje na kompletne niezrozumienie przez Szuladzinskiego roli dostepnej energii kinetycznej w deformacji obiektow metalowych. Wedlug mnie jest zupelnie odwrotnie, niz mowi pan inżynier, ktory najwyrazniej nie uwzglednil poprawnie ani roli pelnego kesonu przy powolnych uderzeniach, ani roli, jaka w szybkim zderzeniu z brzoza odegrala lokalizacja oraz krytyczna predkosc zderzenia (KPZ). O co chodzi? W pierwszym zastrzezeniu po prostu o to, ze skonczona szybkosc rozchodzenia sie naprezen ogranicza rozmiar struktury kesonu, na jakim naprezenie wywolane przez drzewo sie rozklada. Stad uderzenie w skrzydlo szybsze => bardziej efektywne, grozniejsze dla skrzydla. W nastepnym zastrzezeniu chodzi o cos podobnego, ale w mniejszej skali. Przesledzmy argumenty.
Energia dostepna dla deformacji zarowno kesonu skrzydla jak i pnia brzozy byla przy predkosci 75 m/s wystarczajaca, aby zmiazdzyc czesc grubego pnia (naturalnie bez niefizycznego odparowywania jak na animacjach Biniendy, o czym Szuladzinski mowil w wywiadzie). Niewazne w tym momencie, co stanie sie z brzoza: czy bedzie pekac tak, czy inaczej - dla skrzydla wazna jest jej znaczna masa bezwladna, ktora napiera na skrzydlo powodujac nacisk dochodzacy do 20 ton, przez ten krotki czas, kiedy drzewo jest odginane od pionu. Jesli zwiekszymy predkosc i energie zderzenia, powiedzmy dwukrotnie, nie zwiekszy to wcale szansy przetrwania kesonu skrzydla, tylko ja znacznie zmniejszy, gdyz przekroczona moze zostac krytyczna, minimalna predkosc zderzenia sprzyjajaca niszczeniu aluminium. W praktyce, przerywanie dosc cienkich blach aluminiowych na koncowce skrzydla tupolewa rozegra sie w poblizu linii nitow, na zlaczach, w punktach konstrukcji oslabionych zmeczeniowo, jednak badzmy tu nieslychanie ostrozni i konserwatywni i zalozmy, ze keson takich slabych obszarow nagromadzenia naprezen w ogole nie mial.
W podrecznikach wymienionych w bibliografii bloga, n.p. u Collinsa (1993), czy w artykule Ponda i Glassa na str. 145-162 w Shewmon i Zackey (1961), opisuje sie zderzenie kawalka metalu z twarda przeszkoda i analizuje naprezenia i znieksztalcenia probki, a takze jej szanse przetrwania bez zniszczenia przez pekniecie (fracture), poprzedzone oczywiscie bardzo krotko trwajaca deformacja plastyczna. Mechanika uderzeniowa bada te zjawiska juz od dawna tak w laboratorium, jak i w teorii. Von Karman (1943, On the propagation of plastic deformations in solids, Nat. Defense Res. Councli Rep. No A-29) uzyl quasi-statycznej krzywej deformacja-naprezenie do zdefiniowania critical impact velocity (CIV), czyli krytycznej predkosci zderzenia (KPZ), jako takiej minimalnej predkosci, przy ktorej belka metalowa uderzajaca szybko w przeszkode, sciskana zacznie pekac, pochlaniajac znikoma czesc tej energii zderzenia, ktora moze zaabsorbowac gnac sie plastycznie (nieodwracalnie) przy mniejszej predkosci. Te teorie potwierdzily doswiadczenia Hoppmanna z 1947 r. i Clarka z 1954 r. A wiec powyzej, a nie ponizej predkosci CIV nastepuje zmniejszenie wytrzymalosci metalu na szybka i nieodwolalna fragmentacje, ze zmniejszonym pochlanianiem energii. Tabela 1 na str. 150 w pracy Ponda i Glassa podaje KPZ rzedu 100-200 ft/s = 30-60 m/s dla badanych wtedy metali i probek oraz troche roznych sposobow liczenia KPZ ze statycznych krzywych deformacji materialu. Zaniedbano wowczas niezbyt dobrze wtedy poznane zjawisko utwardzania odksztalceniowego (strain hardenig), ktore tak sie sklada, ze nie jest bardzo istotne w przypadku metali lotniczych o tyle, ze nie zwieksza wartosci KPZ (raczej zmiejsza, maksymalna deformacja ma bowiem tendencje do znacznego malenia, a maksymalne naprezenie do umiarkowanego wzrostu; por. dyskusje ponizej i ilustracje w rozdz 12).
Collins (1993) analizuje dokladnie przypadki szybkich uderzen, w ktorych belka metalowa zaczyna plynac (odksztalcac sie plastycznie, a nie sprezyscie) a potem pekac quasi-krucho na uderzonym koncu i opisuje, jak to nieco nieintuicyjne quasi-kruche zachowanie po mocnym, szybkim obciazeniu materialu normalnie plastycznego, jak duraluminium, wynika z gwaltownego spadku predkosci propagacji deformacji w rezimie plastycznym. Po prostu predkosc deformacji jest dokładnie tak, jak i w rezimie małych odkształcen sprezystych (elastycznych), proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego z nachylenia krzywej naprezenie-odkształcenie podzielonego przez gestosc materialu. Z tym, ze w obszarze duzych odksztalcen przyrost naprezenia jest malejacy, tzn. pochodna i predkosc propagacji sa duzo mniejsze, niz dla odkształcen sprezystych. To daje zjawisko zbyt wolnej w stosunku do przesuwajacej sie szybko powierzchni styku dwoch cial fali deformacji plastycznej. A to prowadzi do znacznego ograniczenia normalnego zjawiska rozładowywania naprezen przez fale deformacji. Na poziomie atomowym odpowiedzialne sa za to przemieszczenia defektow w strukturze atomowej, głownie płaszczyzny poslizgu. W rezultacie, miejsce styku dogania coraz bardziej fale plastyczne, a powyzej predkosci krytycznej zderza sie z nagromadzonymi falami, gdzie naprezenia pietrza sie i kumuluja, prowadzac w koncu do powstania i szybkiej propagacji makroskopowych szczelin -- szybkiego pekania aluminium.
Jakie sa typowe przewidywane i obserwowane predkosci KPZ? Otoz Collins podaje na stronie 568-569 KPZ = 202 ft/s = 62 m/s, dla 2024-T4, stopu aluminum prawie identycznego mechanicznie z rosyjskim D16. Jest to predkosc krytyczna dla fal kompresyjnych. To co opisze za chwilę, bedzie wskazywalo ze predkosc krytyczna wynosi dla D16 najwyzej 62 m/s, ale moze byc mniejsza (co najmniej o kilkadziesiat procent). Stad wniosek: aluminium konstrukcji skrzydła uderzonego przez brzoze pekało lub mowiac obrazowo rwało się. Keson nie działał jak keson, a wzmocnione wregami płaty blachy, ktore nazywamy troche zbyt szumnie dzwigarami, nie pomagaly sobie nawzajem tak, jak byloby to przy powolnym obciazeniu kesonu. Dzwigary pekaly jeden po drugim, niemal niezaleznie od siebie. Pisałem o tym wczesniej, kiedy analizowałem skrzydło i brzoze.
O PROF. JANUSZU KLEPACZKO, NIE DZIAŁAJĄCYM KESONIE I DUŻEJ LICZBIE ODŁAMKÓW
Opisowi zjawiska KPZ (krytycznej predkosci zderzenia) i jego wyjasnieniu poprzez akumulacje naprezen, tzw. wiezienie odksztalcen plastycznych w falach plastycznych oraz niestabilne grzanie materialu, a takze badaniom eksperymentalnym szybkich zderzen poswiecil swa dzialalnosc zawodowa zmarly niedawno prof. Janusz R. Klepaczko. (zob. takze tutaj). Mieszkal pol zycia we Francji, a wywodzil sie z Politechniki Warszawskiej; wspolpracowal z IPPT i Instytutem Lotnictwa. Mozna polecic wiele artykulow jego grupy badawczej (1, 2, 3, 4, 5).
Klepaczko (2005) badal tzw. adiabatyczne grzanie materialu (zamiane energii deformacji plastycznej na cieplo, poprzez tlumienie spietrzonej fali plastycznej) nie tylko w przypadku odksztalcen kompresyjnych ale i niedawno takze scinania (oba mody deformacji byly wazne przy pekaniu blach z D16 w katastrofie). Zbadana znacznie pozniej od kompresji fala scinania (ogolniej: dystorsji) rozchodzi sie wolniej niz fala kompresji (dylatacji), wiec predkosc krytyczna dla tego pierwszego przypadku jest nizsza, niz dla czystej dylatacji. Ile razy wolniej? To trudno wyliczyc scisle w rezimie mocno plastycznym, ale w sprezystym jest to czynnik (2*(1-nu)/(1-2*nu))^0.5 ~ 1.7...2, gdzie nu=0.25...0.33 to wspolczynnik Poissona (zob. str. 343 w podr. Johnsona, 1985). Zakladam, ze fale z dystorsja moga byc ~1.5 raza wolniejsze. Dlatego mowilem o 'najwyzej 62 m/s' dla aluminium. Moze to byc ~40 m/s w przypadku szybkiego uderzenia z dominujaca dystorsja (scinaniem).
A wiec mozecie teraz dobrze zrozumiec, jak bledne jest to, co mowil w sejmie ekspert Szuladzinski. Nie dosc, ze bylo to jakosciowo bledne, pomylil bowiem predkosc minimalna z maksymalna, to jeszcze ta kwestia zasluguje na pewno na wiecej, niz tylko poboczna uwage na slajdzie. To moze byc wrecz bezposrednio wazne dla poprawnego opisu zderzenia skrzydlo-brzoza, poniewaz predkosc krytyczna byla tego samego rzedu, co predkosc samolotu wzgledem drzewa. W istocie, V = 75..77 m/s > KPZ = 40..60 m/s, czyli predkosc tupolewa byla ponadkrytyczna.
Rowniez proste oszacowanie szybkosci lokalnych deformacji cienkich blach skrzydla daje d(epsilon)/dt > ~1e4/s, a wiec szybkosci jak najbardziej krytyczne, jesli chodzi o obserowana w laboratorium prof. Klepaczko redukcje energii odksztalcenia, zaabsorbowanej przez blache przed peknieciem. Innymi slowy, zmniejszona mogla byc znacznie udarnosc materialu skrzydla (poduczylem sie polskich terminow :-).
Powyzsza analiza sugeruje, ze zderzenie skrzydlo-brzoza bywa niewlasciwie analizowane jako starcie calego skrzydla z cala brzoza (o malo sam nie przedstawilem analizy giecia dwoch prostopadlych belek! to naturalne pierwsze przyblizenie, ale warto jak widac pojsc w rozwazaniach dalej). Lepiej przyjac odmienny, choc przesadzony moze nieco lokalny punkt widzenia i myslec o zderzeniu bezwladnego kloca drewnianego o wysokosci pol metra, srednicy 40 cm i masie 60 kg (gestosc 0.96 g/cm^3, rozdz. 12), z frontowym noskiem profilu i frontowym dwumilimetrowym pokryciem skrzydla oraz pierwszym dzwigarem, zrobionym z dwu-trzymilimetrowej blachy duraluminiowej wzmocnionej cienkimi usztywniaczami. Ponadkrytyczna szybkosc uderzenia zmniejszyła znacznie szanse skrzydła na przetrwanie. (Byc moze istnieje odpowiednik KPZ dla drewna, co rzutuje na prawdopodobienstwo przetrwania w całosci brzozy! Nie znalazłem dotad odpowiednich badan laboratoryjnych, co nie swiadczy ze udarnosc drewna w tak szybkich zderzeniach sie nie zmniejsza - po prostu nikt tego zdaje sie jeszcze nie badal.) Pierwszy dzwigar zapewne pekl lokalnie, quasi-krucho. Stad moze sie brac zarowno uszkodzenie lub urwanie kesonu na brzozie, jak i pozniej zwiekszona liczba odlamkow blachy samolotu pekajacej za szosa Kutuzowa w zderzeniach z obiekatmi na ziemi.
Podejscie prof. Klepaczko, w ktorym nie rozwazamy procesu deformacji jako izotermiczny, ale jako problem adiabatyczny wiskoplastyczny, bedzie moze w ostatecznym rozrachunku potrzebne, aby uzyskac dobry opis łamania skrzydła na brzozie, a brzozy na skrzydle. Potrzebne sa dosc zaawansowane obliczenia, ktore zaczynaja byc praktyczne na superkomputerach nowszej generacji. Ale jak przestrzega słusznie dr Szuladzinski, sam komputer czy program nic nie zrobi. Dlatego jest tak wazne, zeby rozumiec poprawnie czy predkosc krytyczna istnieje, czy jest minimalna czy maksymalna i tak dalej. Trzeba tez ulepszyc modele materiałowe drewna, by miały szanse dac przełom o zaobserwowanych długich drzazgach. W opinii znanych mi fachowcow, obecne komercjalne pakiety oprogramowania nie sa w stanie tego zrobic, bo albo wymagalyby niebotycznych mocy obliczeniowych, albo daja fałszywy obraz przełomu belki drewnianej.
A moze ktos zechciałby siegnac po rownania konstytutywne Rusinek-Klepaczko, ktore przy duzej predkosci zderzenia z 30 roznymi materiałami moga okazac sie lepsze do modelowania metoda elementow skonczonych lub inna, niz stosowane przez Biniende relacje Johnsona-Cooka? (modelowano takze aluminium, chciaz nie dokladnie D16; polecam zdjecie samolotu z ptakiem w skrzydle w tym artykule).
Spokojnych Swiat Wielkanocnych!
YKW
Komentarze