Pięciu polskich uczonych podpisało osobliwą deklarację solidarności z prof. Wiesławem Biniendą, który kwestionuje ustalenia komisji Jerzego Millera w sprawie przyczyn katastrofy smoleńskiej. Deklaracja ta urąga wszelkim standardom naukowej rzetelności.[1]
Marcin Gugulski zauważył, że PAP przedstawiła to zdarzenie nierzetelnie, [2] bardziej zdumiewa jednak to, że wspomniani naukowcy (czterech z nich jest inżynierami) odważyli się orzekać w sprawie zdarzenia, którego nigdy nie badali, a które swą naturą wykracza daleko poza ich kompetencje, i które nawet Binienda, jak sam przyznaje podczas publicznych wystąpień, zna tylko z raportów.
Binienda, samodzielny pracownik naukowy Uniwersytetu w Akron, USA, nie przedstawił dotąd żadnego ścisłego opracowania, które można by poddać naukowej weryfikacji, zaś jego ogólnikowa prezentacja obarczona jest tyloma błędami, że postronny obserwator może co najwyżej ocenić ogólną koncepcję jego badań, ale ich wyników nie może zestawić z żadnym konkretnym zdarzeniem fizycznym, bo do tego potrzebna jest wiedza z zakresu z różnych dyscyplin oraz szczegółowa znajomość faktografii.[3]
Binienda nie jest specjalistą w dziedzine wypadków lotniczych, nie zna budowy tupolewa ani stanu jego szczątków, a jego prezentacja skłania do wniosku, że funkcjonowanie urządzeń pokładowych i zapis rejestratorów lotu są mu obce, co wspomniani uczeni pownni byli mu wytknąć i zapewne by to zrobili, gdyby sami byli specjalistami z tych dziedzin.
Skrzydło czy brzózka
Binienda nie ujawnił żadnych istotnych szczegółów swojego modelu teoretycznego opisującego zderzenie skrzydła z drzewem. Na podstawie tego, co mówi, można odnieść wrażenie, że sprowadza je do prostej kolizji dwóch obiektów pozostających względem siebie w ruchu (na takim schemacie oparty był eksperyment, jaki wykonywał na zamówienie NASA, polegał on na strzelaniu kostkami pianki izolacyjnej do panelu skrzydła promu kosmicznego), tymczasem kolizja duralowego skrzydła z drzewem wrośniętym w ziemię ma inny przebieg. Nie jest prostą kolizją dwóch wolnych obiektów. Drzewo zakorzenione w ziemi sprawia, że bierze w nim udział również matka ziemia. Występuje tu wiele zmiennych sił, których wielkość i wektory zależą od realnego scenariusza przebiegu kolizji, w tym zwłaszcza tempa niszczenia każdego z kolidujących obiektów. Niewielkie zmiany w tych schematach mogą prowadzić do radykalnie różnych efektów końcowych, zwłaszcza, paradoksalnie, im bardziej zbliżone do siebie są te schematy.
Nie znając stanu szczątków, Binienda nie jest w stanie poprawnie odtworzyć scenariusza kolizji, dlatego tworząc swe symulacje powinien przedstawić wszystkie możliwe scenarisze przebiegu zdarzenia przy tych samych danych wejściowych.
Siła korzeni
Na podstawie ogólnikowej prezentacji nie sposób ocenić jakie czynniki Binienda uwzględnił w swoich wyliczeniach, można jednak odnieść wrażenie, że autor skupił się tylko na kilku najbardziej oczywistych parametrach, które dla przebiegu zdarzenia wcale nie musiały mieć decydującego znaczenia, a to podważałoby wartość jego wyliczeń.
Najpoważniejsza wątpliwość dotyczy tego, czy autor w ogóle uwzględnił wektory sił nierównoległych do kierunku ruchu obiektów, wynikające z zakotwiczenia w ziemi przeszkody jaką jest pień drzewa, który wedle wszelkiego prawdopodobieństwa chwilowo zakotwiczył się także w skrzydle, co musiało doprowadzić do jego natychmiastowej destrukcji. Stan i ułożenie szczątków czynią wysoce porawdopodobnym taki scenariusz.
Mówiąc prościej, skrzydło i drzewo uległy zniszczeniu nie tylko dlatego, że linie ich wędrówki wzajemnie się przecieły, ale także dlatego, że wrośnięty w ziemię pień drzewa przez pewien czas przemieszczał się nie tylko wzdłuż, ale i w poprzek cięciwy rozrywanego płata (osi jego przekroju poprzecznego), tworząc tym samym wielokierunkowe naprężenia w jego strukturze. W tej fazie kolizji nie tylko twardość i masa pnia tworzyły źródło sił niszczących skrzydło, ale także jego sprężystość, zdolność do odkształceń oraz ciągliwość, odporność na rozciąganie, dla drewna bardzo wysoka. Binienda nawet słowem o tym nie wspomina. Można odnieść wrażenie, że autor skupia się wyłącznie na parametrze sztywności (twardości) obu struktur, ten zaś w najbardziej prawdopodobnym schemacie zdarzeń wcale nie musiał być decydujący.[4]
Efekt zaskrzydłowy
Analiza aerodynamiczna podana przez Biniendę jest nie do utrzymania. Los odłamanej końcówki skrzydła zeleży od wielu zmiennych czynników, więc także i tu uczony z Akron nie może poprzestać na podaniu jednego, pozbawionego alternatywy scenariusza zdarzeń. On tymczasem przyjmuje a priori, że końcówka płata po swym oddzieleleniu przemieszcza się chaotycznie, rotując we wszystkich osiach, co prowadzi do gwałtownego wzrostu oporu całkowitego.
Samostateczny profil tej części płata czyni równie prawdopodobnym inny scenariusz, w którym wędrówka odłamanej końcówki wcale nie jest krótkotrwała. Płat wytwarzający dużą siłę nośną po oddzieleniu się zawsze ma tendencję oddalić się ku górze, a nawet po znacznej utracie stabilności we wszystkich osiach jego dwuwypukły profil, samostateczny lub bliski samostatecznemu, może zachować ciągłość opływu, czyli względną stateczność w locie, co po uwzględnieniu silnych wirów zaskrzydłowych (Binienda ich nie uwzglądnia) czyni prawdopodobnymi bardzo różne scenariusze jego dalszej wędrówki.
Jej wysokość nie skacze
Binienda błędnie interpretuje wskazania przyrządów pokładowych zapisanych w rejestratorach, najwyraźniej nie rozumiejąc zasad ich pracy. Parametry te na setki różnych sposobów precyzyjnie opisują to samo zjawisko, nie pozostawiac zbyt wiele miejsca na spekulację. Binienda tymczasem, interpretując błędnie jeden wybrany parametr, w ogóle nie zdaje sobie sprawy, że staje tym samym w groteskowej sprzeczności z pozostałymi danymi. Ironizując nt. nieliniowego toru lotu maszyny, Binienda najwyraźniej nie rozumie, że zapis pracy wysokościomierza barometrycznego, na który się powołuje, w każdych warunkach daje odczyty skokowe, co jest cechą wszystkich barometórw mechanicznych, a zarazem dowodem ich prawidłowej pracy i w żaden sposób nie świadczy o osobliwym torze lotu maszyny, który, gdyby zaistniał, musiałby pozostawić swoje ślady w zapisie pracy wszystkich innych urządzeń pokładowych. (Ta sama zasada odnosi się do szaleńczych spekulacji inż Szuladzińskiego nt. rzekomych eksplozji, które we wskazaniach wszystkich intrumentów pozostawiłyby swój spektakularny ślad. Dotyczy to literalnie wszystkich instrumentów, nie tylko odbiorników ciśnienień i przeciążeń).
Co może 1,3 g
Binienda kwestionuje możliwość uzyskania lotu wznoszącego po utracie końcówki skrzydła, dając tym samym wyraz swej niefrasobliwości nie tylko w kwestii aerodynamiki, ale i podstawowych praw zachowania pędu. Potwierdzony przez wszystkie paramety tor lotu maszyny w chwili jej kolizji z przeszkodami terenowymi ma charakter wznoszący, a nadto towarzyszy mu przyspieszenie kątowe rzędu 1.3 g, co oznacza, że samolot wykonuje wtedy manewr odejścia. Mówiąc prościej, 80-tonowa maszyna nie tylko się wtedy wznosi, ale nadto wznosi się z pewnym przyspieszeniem, a to oznacza nawet po utracie części siły nośnej przez maszyna pewien czas wciąż powinna się wznosić.
Z zapisu w rejestratorach wynika, że kąt natarcia płata wciąż wtedy rośnie, nie można zatem mówić o gwałtownej utracie wektora siły nośniej po zniszczeniu końcówki płata, ale raczej o jego przemieszczeniu się względem środka ciężkości. Przyrost siły nośniej wynikający ze wzrostu kąta natarcia jest tak znaczy, że w ostatniej fazie niekontrolowanego już lotu ta właśnie siła na skutek rotacji płatowca najpierw odchyla tor lotu maszny w lewo, a następnie, w locie odwróconym, przyspiesza jej zderzenie z ziemią. Po drugie, utrata końcówki ukośnego płata prowadzi nieuchronnie nie tylko do zachwiania równowagi poprzecznej (roll left), ale także wzdłużnej (pitch up) i kierunkowej (jaw) w taki sposób, że m.in. sprzyja wzrostowi siły nośniej. W ukośnym płacie końcówki skrzydeł znajdują się bowiem daleko za środkiem parcia płata, co przy ich utracie tworzy moment siły zwiększający tzw. pochylenie dodatnie (pitch up).
Prędkość pozioma, nie pionowa
Binienda i Szuladziński wydają niefrasobliwe opinie nt. stanu szczątków, doszukując się w nich śladów eksplozji, a jednocześnie sugerując, że głównie siły niszczące płatowiec w chwili jego kontaktu z ziemią wynikały głównie z jego nadmiernej prędkości pionowej, która ich zdaniem mogła wynosić od kilku do kilkudziesięciu m/s. Obaj inżynierowie popełniają szkolny błąd. W wypadkach lotniczych główną przyczyną nieszczęść prawie zawsze jest ogroma prędkość postępowa, tam wynosząca ok. 80 m/s, co w połączeniu z niekorzystnym ułożeniem maszyny i wyjątkowo niesprzyjającym podłożem (las, bagno) doprowadziło do szybkiej fragmentacji płatowca. Do zderzenia z ziemią doszło ponadto w locie odwróconym lub zbliżonym do odwróconego, co niestety przyspieszyło proces rozpadu, bo w tym ułożeniu cięższe i bardziej zwarte zespoły płatowca (zbiorniki paliwa, silniki, podwozie, centropłat) znalazły się za i ponad tymi lżejszymi i o mniej zwartej budowie (kabina pasażerska, kadłub), co w chwili kolizji przyspieszyło rozpad tych ostatnich, które jako pierwsze weszły w kontakt z ziemią.
Upraszczając, samolot rozpadł się nie dlatego, że jak kamień bezładnie spadł na ziemię, ale dlatego, że uderzył w ziemię w locie prawie poziomym, niestety był ułożony tak niekorzystnie, że las i miękkie podłoże gwałtownie wyhamowały jego pęd i w konsekwencji duże przeciążenia go zdefragmentowały. Droga hamowania niektórych zespołów jest zadziwiająco krótka, a cały obszar, na którym rozrzucone są szczątki liczy niewiele pond 150 metrów licząc od pierwszych śladów na gruncie, jednoczenie oś tego obszaru jest wyraźnie odchylona w lewo od linii lotu na ścieżce zejścia, co świadczy o rotacji maszyny wokół osi podłużnej w lewo i wpływie siły nośniej na proces jej destrukcji. W trakcie rotacji siła nośna odchyliła tor lotu maszyny w lewo, a w locie odwróconym skierowała go ku ziemi.
Duża ilość i ułożenie szczątków, a nawet „rozprute burty kadłuba”, w których Szuladziński dopatruje się śladów eksplozji, są prostą konsekwencją takiego przebiegu kolizji. Gdyby w takcie lotu doszło do jakiejkolwiek ekspolzji, odłamki i większość szczątków byłaby rozrzucona na znacznym obszarze i leżała dokładnie w linii lotu. Eksplozje, niezależnie od swego pochodzenia, nie są w stanie zmienić w tym samym stopniu wypadkowej prędkości wszystkich szczątków rozpadającego się płatowca, mogą jedynie zmienić tę wypadkową w ścisłej korelacji do kątowego położenia tych szczątków względem epicentrum. Układ i stan szczątków tupolewa rozbitego w Smoleńsku wskazuje, że przyczyną jego rozpadu były przeciążenia pojawiające się przy zderzeniu z ziemią, działające liniowo, a nieco wcześniej także siły aerodynamiczne, również działające liniowo, które tuż przed zderzeniem zmieniły nieznacznie tor lotu maszyny.
W jednym z wywiadów dr Binenda zapowiedział publikację naukowego artykułu nt. swej symulacji. Do tego czasu rzetelna ocena jego prac jest trudna, a rokowania marne.
Przypisy
[1] Ponieważ wspomniana deklaracja polskich inżynierów zniknęła z witryny Gazety Polskiej, kopiuję ją niżej z innego źródła: http://freepl.info/2325-professor-binienda-right-polish-scientists-proclaim-their-support (26th May 2012).
Professor Binienda is right! Polish scientists proclaim their support.
Scientists, PhD students, and students of Polish high engineering schools who gathered yesterday at the Jagiellonian University to listen to a lecture of Professor Wieslaw Binienda from University in Akron (USA), dedicated to the aspects of Smolensk Tu-154 crash, declared that presented simulations finally determine, that if the Tu-154 wing’s tip collided with a birch tree top, it would inevitably lead to cutting the tree, but would not lead to the loss of the aircraft’s navigation capability.
The niezalezna.pl portal acquired the newest announcement of the Parliamentary Committee investigating into the crash. We can read in the announcement:
“Scientists, PhD students, and students of Polish high technical schools gathered on 23 May 2012 at the Jagiellonian University, after became acquainted with results of researches conducted by Professor Wieslaw Binienda from the University of Akron, Ohio, USA, concerning technical aspects of Smolensk catastrophe on 10 April 2010, declare that they find presented works determine finally that if the aircraft wing’s tip had collided with a bitch top, it would cut the tree, and would not afflict the aircraft navigation capability. It means that the wing’s damage could not be the cause of the crash”.
The declaration was authorised by: Professor Janusz Kawecki, Professor Andrzej Michal Oles, Professor Jacek Ronda, Professor Edward Malec, Professor Piotr Witakowski.
[2] Marcin Gugulski, Smoleńska manipulacja PAP nr 777, http://gugulskim.salon24.pl/420426,smolenska-manipulacja-pap-nr-777 (26th May 2012).
[3] Pisze o tym m.in. prof. Paweł Artymowicz z Univ. of Toronto, Amerykańskie echa smoleńskich teorii spiskowych, http://studioopinii.pl/artykul/8821-pawel-artymowicz-amerykanskie-echa-smolenskich-teorii-spiskowych (26th May 2012).
[4] W kilku wywiadach dr inż. Maciej Lasek, ekspert Komisji Millera, ujawnił, że stan szczątków potwierdza kontakt skrzydła z drzewem. Odłamki płata utkwiły w brzozie, a kawałki brzozy pozostały w skrzydle, które w miejscu złamania jest nadto wyraźnie zmiażdżone przez pień, niemal do połowy cięciwy płata (okolice drugiego dźwigara). Nie zapisałem odnośników do tych wywiadów, zapewne łatwo je wygóglać. Z wypowiedzi Laska i Raportu Komisji wynika, że wzmiankowane ślady były poddane oględzinom na miejscu zdarzenia, ale nie były badane i potwierdzane laboratoryjne.
