TAWS–Kurs–Deklinacje, czyli „Trójkąt Smoleński”

Na wstępie wniosek, jaki nasuwa się po analizie kursów zapisanych w TAWSach:

Ostatnia minuta lotu opisana przez Komisję Millera nie dotyczy zdarzenia z 10.04.2010. Wynika to z zapisów kursów w TAWS i parametrów magnetycznych, które występowały w okresie od 24 stycznia do 4 marca 2000 roku.

Aby lepiej zrozumieć skąd takie twierdzenie, proponuję zajrzeć do notki http://piko.salon24.pl/524938,smolenskie-deklinacje gdzie tłumaczyłem, czym jest deklinacja, jak się zmienia i co z tego wynika.

Dla wygody przypomnę tu parę pojęć niezbędnych do zrozumienia toku wnioskowania.

Rys.1. Określanie kursu w nawigacji lotniczej

TRUE TRACK – kierunek trasy na ziemi, po której porusza się samolot - kurs geograficzny (KGeo),
MAGNETIC TRACK – kąt drogi magnetycznej - kurs magnetyczny (KMag),
DEVIATION – Deklinacja magnetyczna (D) - kąt odchylenia igły kompasu od rzeczywistego kierunku północnego na skutek rozbieżności pomiędzy biegunem geograficznym i biegunem magnetycznym Ziemi, dla deklinacji wschodnich (E) ze znakiem + dla zachodnich (W) -,
WCA – kąt znoszenia – poprawka kursu ze względu na siłę i kierunek wiatru,
MAGNETIC HEADING – kurs, jaki należy utrzymywać na busoli magnetycznej, aby samolot poruszał się po wcześniej ustalonej trasie. Kierunek, w jakim ma być skierowany nos samolotu, aby osiągnąć cel o zadanych współrzędnych.

W dalszych rozważaniach parametry WCA i Magnetic Heading pomijamy, wiatr był niewielki skierowany w ogon samolotu.
Zależności jakie wiążą kurs magnetyczny, kurs geograficzny i deklinację są proste i wyglądają następująco:
KGeo = KMag + D   [1]
czyli
KMag = KGeo – D   [2]

Prosto mówiąc, kurs magnetyczny jest różnicą wielkości stałej, czyli kursu geograficznego z punktu A do punktu B (na mapie) i deklinacji (znanej w punkcie A).

Jeszcze bardzo ważna uwaga o deklinacji. Położenie bieguna magnetycznego zmienia się w czasie, co powoduje zmianę wartości deklinacji. Wartość deklinacji zależy również od miejsca http://www.ngdc.noaa.gov/geomag/WMM/data/WMM2010/WMM2010_D_MERC.pdf .

Wartości deklinacji są wyliczane na podstawie odpowiednich formuł i publikowane przez NOAA. Tu http://www.ngdc.noaa.gov/geomag-web/#declination jest dostępny kalkulator wyliczający deklinacje dla danego miejsca na Ziemi i czasu.

Tyle teorii, teraz dane wejściowe:

Tabela 1. Dane z logów TAWS, FMS i wyliczone z kalkulatora deklinacji.

Na podstawie powyższych danych i wcześniejszych rozważań o deklinacjach magnetycznych oraz Raportu Millera powstał poniższy rysunek i wnioski końcowe.

Rys. 2. Przebieg trasy opracowany w oparciu o parametry zamieszczone w tabeli 1 i dane z Raportu Millera.

Uwagi do rysunku: ·
- żółtą linią oznaczono kierunek geograficzny pasa na XUBS. Zmierzyłem ten kierunek i uzyskana wartość 266,75° jest zgodna z kartą podejścia (RM s.55),
- czerwona linia – wyrysowany przez Komisję Millera kurs geograficzny lotu 101. Na żółtym polu oznaczono kierunek tej trajektorii etykietą GEO. Wartość jest zmierzona z mapy,
- czerwone punkty – miejsca rejestracji logów TAWS,
- żółte napisy – deklinacje wyliczone kalkulatorem NOAA dla poszczególnych pozycji TAWS,
- biała przerywana linia to kurs geograficzny wyznaczony na podstawie danych z TAWS. Na żółtym polu są podane wartości tego kursu z etykietą True Track.
Białe etykiety
- pierwsza od góry - opis deklinacji dla VOR (lokalizator) w Witebsku (położenie tego punktu w rzeczywistości jest poza polem tej mapy),
- etykieta druga i czwarta – opis deklinacji w punkcie „zamrożenia” FMS (tabela 1),
- etykieta trzecia - opis poniżej.

Wniosek I
Kurs magnetyczny zarejestrowany przez rejestratory samolotu to 260° a kurs geograficzny wyrysowany przez Komisję Millera na własnych mapkach to 267,30°, więc deklinacja musiała wynosić 7,3°. Taką wartość deklinacja przyjmowała w tym miejscu w 2000r.

Jeżeli samolot miał lecieć kursem geograficznym 267,30° a w 2010r deklinacja wynosiła 8,33° to zgodnie ze wzorem KMag = KGeo – D kurs magnetyczny powinien wynosić 258,97° a nie 260°.

Rys. 3. Wyciągi z kalkulatora pola magnetycznego w punkcie TAWS#37 świadczące o okresie występowania D=7.30º

Wniosek II
Parametr True Track zarejestrowany w TAWS #35 #36 i #37 zmieniał się (rys. 2, biała linia) od ok. -1º do +0.4 º, wygląda jakby samolot leciał „wężykiem”. W ciągu 14 sekund i na tak krótkim odcinku (1100m) jest to niemożliwe. Tuż przed lądowaniem jest utrzymywany stały kurs, może HEADING się lekko zmieniać z powodu wiatru. W momencie podchodzenia do XUBS prędkość wiatru i jego kierunek nie mogła spowodować takich odchyłek.

Wniosek III
Raport Millera zawiera wiele niezbornych manipulacji o czym tu świadczy brak spójności wyliczonej deklinacji 7,30° z deklinacjami zarejestrowanymi przez FMS w „godzinie jego śmierci”.

Rys. 4. Wartość deklinacji w punkcie „zamrożenia” FMS w dniu 10.04.2010 r. to 8.31º. Wartość 7.61º występowała od 25.08. do 4.10.2003 r.

Rys. 5. Deklinacja w punkcie N54:49.492 i E032:03.157 w dniu 10.04.2010 r. to 8.31º. Wartość 7.73º występowała od 31.12.02004. do 2.02.2005 r. Uwaga: punkt ten leży poza trajektorią, wyznaczoną przez KBWLLP, a jednak FMS miał go rejestrować w dniu 10.04.2010 r.

Powyższe dwa rysunki nie wymagają specjalnego komentarza. Tak „rozstrzelonych” wartości deklinacji:
- D=7.30º od 24.01. do 4.03.2000 r.
- D=7.61º od 25.08. do 4.10.2003 r.
- D=7.73º od 31.12.2004 r. do 2.02.2005 r.
- D=8.33º dla 10.04.2010 r.
w rejonie „centralnej” ścieżki schodzenia niedaleko progu DS26 [począwszy od alertu TAWS#36, poprzez: TAWS#37, TAWS#38, umowny punkt „06:41.0” (N54:49.492 i E032:03.157) po ostatni punkt „zamrożenia” FMS] nie „zepnie” w spójną całość żaden algorytm przeliczania deklinacji z jakiegokolwiek roku bazowego, nawet gdyby zakładać wygaśnięcie ważności oprogramowania nawigacyjnego SCN604.5.

ps.1.
Na rys. 5 w Table 3-6 w ostatnim wierszu jest zapis:

Wind on Nose (L163) - 3 kts (5,6 km/h)

Może ktoś wie, o co chodzi?
Na XUBS 10.04.2010 wiatr wiał z kierunku wschodniego do południowo-wschodniego (czyli w ogon) z prędkością 10 km/h.