Raport MAK zawiera informację (z którą nie polemizowała strona polska), jakoby pilot lecący nie był świadom, jak działa układ sterowania jego samolotu, i że do odłączenia autopilota jest potrzebna siła większa, niż się spodziewał. W efekcie, zdaniem komisji, po bezskutecznym ściąganiu wolantu z siłą zwiększaną metodą „prób i błędów”, rozpoczął odejście na drugi krąg o kilka sekund za późno, czego efektem było uderzenie w brzozę.

Analiza dostępnej literatury i rozmowy z pilotami komunikacyjnymi pozwalają jednak na postawienie innej, znacznie bardziej prawdopodobnej hipotezy: pilot zachowywał się zgodnie z regułami sztuki, MAK dopuścił się fałszerstwa oficjalnego dokumentu, zaniżając rzeczywiste wartości sił z jakimi pilot działał na wolant, a jak zwykle niemająca pojęcia o działaniu samolotu Tu-154M Komisja Millera bezkrytycznie przyjęła rosyjską narrację, ponieważ rządowym ekspertom nie chciało się sprawdzić nawet podstawowych, ogólnie dostępnych danych.

Dane wejściowe

„Czarne skrzynki” w tupolewie rejestrują wartość kąta, o jaki kolumna wolantu jest odchylona od pionu przez pilota. Wolant może być albo ściągnięty na siebie, co powoduje zwiększenie kąta pochylenia samolotu, albo odepchnięty- wtedy kąt pochylenia samolotu zmniejsza się. Zadany kąt pochylenia pośrednio wpływa zaś na prędkość, z jaką samolot opada lub wznosi się, i dodatkowo jak szybko traci prędkość poziomą wskutek oporu powietrza. Na podstawie zapisanych kątów odchylenia wolantu specjaliści z MAK obliczyli jego odchylenia liniowe (w milimetrach), a także powodujące te odchylenia siły, z jakimi pilot operował wolantem (w kG). Mając te dane, MAK „zrekonstruował” nieprofesjonalne zachowanie nieradzącego sobie ze ściąganiem wolantu pilota, i opisał je w raporcie.

Komisja Millera nie przeprowadziła analogicznych analiz, nie kwestionując także wyników, jakie otrzymali Rosjanie.

Jak być powinno?

Nakładem Państwowego Uniwersytetu Lotniczo-Kosmicznego w Samarze (w tym mieście znajdują się zakłady serwisujące m.in. samoloty Tu-154M) ukazała się książka „Samolot Tu-154”. Znajdujemy w niej bardzo istotną informację dotyczącą zachowania wolantu - a właśnie analizując dostępne z „czarnych skrzynek” dane dotyczące odchyleń wolantu MAK wyciągnął swój wniosek, jakoby piloci nie wiedzieli, jak dużej siły należy użyć, aby odłączyć autopilota, i wskutek zaskoczenia sytuacją oraz własnej niekompetencji stracili kilka kluczowych sekund.

Według informacji zawartych w książce, aby ściągnąć wolant „na siebie” o maksymalną wartość- 200 mm- pilot musi użyć siły 33 kG, przy czym ta siła może być mniejsza lub większa od podanej o 3,9 kG. Ponieważ samolot był niedawno przed katastrofą remontowany w Samarze, należałoby spodziewać się, że wymieniono także sprężyny w układzie sterowania wolantem na nowe, twardsze. Nie ma zatem powodów, aby zakładać, iż maksymalna siła konieczna do pełnego wychylenia wolantu była mniejsza niż właśnie 33 kG, a przy niezużytych w dużym stopniu sprężynach mogłaby być wręcz większa.

Z kolei z instrukcji użytkowania samolotu wiemy, że maksymalne wychylenie steru wysokości, występujące właśnie przy maksymalnym wychyleniu wolantu, to ok. -25 stopni. Warto zapamiętać te trzy wartości (200 mm, 33 kG, 25 stopni) i przeanalizować rysunek 49 w raporcie MAK, znajdujący się na stronie 166 angielskojęzycznej wersji dokumentu. Zamieszczono na nim wyniki obliczonych przez specjalistów z MAK sił na wolancie oraz miejsce, gdzie ster kierunku wychylił się o maksymalną, dopuszczalną wartość.

Jak było wg MAK?

To, co widzimy na rysunku 49, nie odpowiada wartościom z literatury. Według danych MAK wychylenie sterów wysokości o prawie maksymalną wartość- -24,8 stopnia- wymagało bowiem odchylenia wolantu nie o 200 mm, ale tylko o 126,5 mm, zaś niezbędna do tego siła to nie 33 kG, ale tylko 24,2 kG! Coś się zatem nie zgadza.

Co zrobić, aby bezkarnie oskarżyć pilotów o niekompetencję?

Fałszerstwo surowych danych zapisanych w rejestratorach parametrów lotu to jednak pewne ryzyko, tym bardziej, że  po stronie polskiej może znaleźć się ktoś, kto dokładnie porówna zapisy rosyjskiego rejestratora z polskim ATM QAR. O wiele prościej jest tak zinterpretować dane, aby później można wycofać się z ewentualnej „pomyłki” z twarzą. Wpisywanie do rejestratora wziętych „z czapki” wartości wybranych parametrów to sprawa jednoznacznie kryminalna, ale błąd w obliczeniach? Ten przecież może zdarzyć się każdemu. I tak właśnie w mojej opinii zrobiono, sztucznie zaniżając na wykresie wartości sił obliczeniowych na wolancie- tam, gdzie powinna być wartość 33 kG, mamy 24,2 kG (różnica 8,8 kG). Podobnie jest z odchyleniami kolumny wolantu- zamiast 200 mm, koniecznych dla maksymalnego wychylenia steru wysokości- mamy 126,5 mm (różnica 73,5 mm). Można tylko przypuszczać, że zrobiono to najprostszą możliwą metodą- przez zmniejszenie wszystkich niezerowych wyników na wykresie o stałe wartości, chociaż istnieją też inne możliwości, jak chociażby dodatkowo różnica w przyjęciu minimalnej siły koniecznej do odchylenia wolantu od położenia wytrymowanego. Wspomniane wyżej różnice nie przeszkodziły jednak MAK-owi napisać w raporcie, jakoby w końcówce lotu nastąpiło błyskawiczne wychylenie kolumny wolantu „od siebie” (ster wysokości powrócił praktycznie w położenie wyważone), a po 1,5 s już pełne ściągnięcie „na siebie”, do konstrukcyjnej opory steru wysokości 25° (siła ~25 kg), które zachowane zostało do chwili początku niszczenia konstrukcji samolotu.

MAK w żaden sposób nie uzasadnił swojego wniosku, jakoby maksymalna siła, jaką należało w Smoleńsku przyłożyć do wolantu, była mniejsza niż dane z literatury. Podobnie nie określono, jakie środki techniczne zastosowano w „101”, aby mechanicznie zmniejszyć możliwe odchylenia liniowe wolantu, do których piloci mieli dostosowaną pamięć mięśniową. A mowa tu o ograniczeniu ruchów kolumny „na siebie” o ponad 7 cm- czyli ponad 30% maksymalnego wychylenia. Trudno chyba poważnie brać pod uwagę, że zamontowano na nim odbój? I, czysto hipotetycznie: jeśli faktycznie ograniczono by zakres ruchów wolantu, czy nie należałoby się spodziewać, że piloci będą używać sił większych niż wymagane, a nie mniejszych, a zatem że raczej wyłączą autopilota wcześniej, niżby planowali, niż odwrotnie? Widać, że przemyśleniom MAK dotyczącym użycia wolantu kompletnie brak logiki. A to znaczy, że chciano coś ukryć.

Konsekwencje różnicy w tych parametrach, które „poprawił” MAK, dla oceny działania pilotów są zupełnie dramatyczne. Potwierdzenie przez biegłych prokuratury zaniżenia „obliczonych” przez komisję gen.Anodiny sił i wychyleń wolantu oznaczałoby bowiem, że w rzeczywistości piloci próbowali bezskutecznie odłączyć autopilota o ponad 4 sekundy wcześniej, niż utrzymują komisje, i nie popełnili przy tym błędów technicznych.

*Trochę teorii

Od czterech lat jesteśmy przekonywani, że piloci niezgodnie z procedurami zeszli za nisko z włączonym autopilotem, tymczasem powinni odłączyć go na minimalnej wysokości zniżania poprzez naciśnięcie przycisku „Odłączenie AP” na wolancie. Dalej powinni sterować ręcznie, wprowadzając samolot na dodatnie kąty natarcia i, dodatkowo korzystając z rozporządzalnej nadwyżki energii kinetycznej, przejść na wznoszenie, zwiększając równocześnie ciąg. Prowadzony ręcznie samolot reaguje bowiem nieco szybciej na działania pilota.

Drugi sposób odłączenia autopilota w odpowiedzialnym za opadanie i wznoszenie samolotu kanale podłużnym to tzw. „przesilenie”- czyli ściągnięcie wolantu „na siebie” o więcej niż 50 mm z minimalną siłą, którą MAK określił w raporcie na 13,5 kG, i która, zawierając się w przedziale od 12,87 do 14,97 kG, generalnie jest zgodna z danymi z literatury- i to z tymi samymi danymi, którym MAK jednocześnie zaprzeczył przy „obliczeniu” siły maksymalnej.

A skoro tak, to nie da się oficjalnej narracji wybronić nawet argumentem, że nie wiadomo, czy w Samarze nie wymieniono sprężyn na słabsze, wymagające maksymalnej siły na wolancie równej, że przypomnę z raportu MAK, „~25 kg”- bo gdyby tak było, to siła potrzebna do „przesilenia” autopilota byłaby również odpowiednio mniejsza niż podana w literaturze.

Disclaimer

Poniżej przedstawiam hipotezę, która wg mnie jest bardziej spójna niż to, co wymyśliły MAK i KBWLLP. Nie zakładam bowiem, że w Smoleńsku mieliśmy do czynienia z żółtodziobami, którzy nie potrafią wykonać najprostszych czynności, lecz że piloci zostali zaskoczeni tym, co później MAK musiał na siłę przerabiać w swoich „obliczeniach”.

Moim celem nie jest wzbudzanie taniej sensacji, lecz zwrócenie w ten sposób uwagi Prokuraturze Wojskowej, które elementy związane z tragicznym podejściem z 10 kwietnia nie zostały w ogóle przez stronę polską przebadane, a wnioski wyciągnięto na podstawie automatycznego podżyrowania najprawdopodobniej nieprawdziwych kwitów MAK. Te elementy jednak wymienię na końcu, na razie spróbuję połączyć w jedną całość to, co wiem oraz to, czego nie wiem ale się domyślam, i trzeba to zweryfikować. Kwestię dalszych uszkodzeń samolotu oraz przyczyny opisanych w tym tekście hipotetycznych niesprawności pozostawiam otwartą.

Zaznaczę tylko, że możliwa awaria autopilota, polegająca na czasowej niemożliwości wyłączenia go za pomocą dwóch, niezależnych metod (i to akurat wtedy, gdy samolot się zniża i należy przejść na wznoszenie), wygląda bardzo nietypowo i powinna być szczególnie starannie zbadana przez służby techniczne komisji badającej katastrofę. Oczywiście, nic takiego nie miało miejsca.

Hipoteza

Zgodnie z tym co powiedział wcześniej, w komplikujących się warunkach atmosferycznych dowódca miał zamiar „odejść w automacie”, co najprawdopodobniej oznacza odłączenie autopilota na minimalnej wysokości zniżania, czyli zgodnie z wiedzą podręcznikową, i odejście na drugi krąg z użyciem sterującego prędkością samolotu urządzenia nazywanego automatem ciągu. Taki sposób odejścia, oprócz dodatkowej dynamiki jaką już na początku manewru posiadał samolot lecący z większą prędkością niż wymagają instrukcje, spowodowałby, że maszyna dodatkowo szybciej reagowałaby na stery. Doświadczony pilot tupolewa, z którym o tym rozmawiałem, przyjął taką możliwość przy panujących wtedy trudnych warunkach atmosferycznych za całkiem naturalną.

Jak pamiętamy, Instytutowi Ekspertyz Sądowych nie udało się zidentyfikować nie tylko wszystkich wypowiedzi załogi, ale też dźwięków z urządzeń. Te wypowiedzi i dźwięki biegli prokuratury powinni jak najszybciej zidentyfikować, aby zweryfikować prezentowaną przeze mnie poniżej hipotezę.

Godzina 08:40:48,3 Nawigator mówi Sto. Samolot znajduje się na wysokości radiowej 100 metrów.

Godzina 08:40:48,5 Dowódca: (…)chodzimy na drugie 0,1 sekundy później- niezidentyfikowany odgłos. Dowódca włącza przycisk „Odłączenie AP” na wolancie. Przy odłączeniu autopilota w tej samej sekundzie powinny zaświecić się lampki- tabliczki na okapie tablicy przyrządów: „Steruj pochyleniem” i „Steruj przechyleniem” oraz włączyć się sygnał dźwiękowy. Nic takiego się jednak nie dzieje. W związku z tym pilot lecący, po czasie 1,9 sekundy, koniecznym na odebranie bodźców (stwierdzenie niezadziałania układu) i na początek reakcji, podejmuje w pierwszej kolejności próbę wypięcia kanału podłużnego autopilota (jako kluczowego dla prędkości opadania, którą należało zredukować i przejść na wznoszenie) drugą metodą: poprzez ściągnięcie wolantu na siebie z siłą pozwalającą na odłączenie automatyki. I tak ma nadwyżkę energii kinetycznej, więc dopiero później, w związku z prędkością poziomą samolotu na początku manewru większą o 15km/h niż wymagana instrukcją (co zmniejsza ryzyko przeciągnięcia), poprzez przestawienie co najmniej dwóch dźwigni sterowania silnikami, zostanie odłączony automat ciągu i ręcznie zwiększony ciąg.

1,2 sekundy po komendzie dowódcy pilot monitorujący, nie widząc włączonych lampek-tabliczek „Steruj pochyleniem” i „Steruj przechyleniem”, i nie słysząc spodziewanego sygnału dźwiękowego, mówi pilotowi lecącemu (dowódcy):

08:40:49,7 2P: Odchodzimy

W przestrzeni publicznej popularne jest przywoływanie tej wypowiedzi jako „potwierdzenia komendy” dowódcy w celu zaakcentowania, że piloci nie myśleli o lądowaniu. Jest to jednak uproszczenie.

Instrukcje współdziałania załogi w ogóle nie przewidują w tej sytuacji powtarzania komendy dowódcy przez drugiego pilota, wydaje się zatem najbardziej prawdopodobne, że w tym momencie intencją pilota monitorującego, który nie zauważył zewnętrznych oznak odłączenia autopilota (lampki, sygnał dźwiękowy), było przypomnienie dowódcy o konieczności zainicjowania odejścia, co ten już wcześniej zrobił, bezskutecznie naciskając przycisk „Odłączenie AP”.

08:40:50,9- Włączenie się sygnału dźwiękowego wysokość niebezpieczna na RW (60 m)

08:40:51,5- 1,8 sekundy po wypowiedzi pilota monitorującego „Odchodzimy” dowódca działa na wolant gwałtownie wzrastającą siłą (od 0 do -6,6 kG w ciągu 0,5 sekundy wg obliczeń MAK, w rzeczywistości mogła ona dojść do -15,4 kG). Gwałtowny wzrost przyłożonej siły (szybkie i mocne szarpnięcie) powoduje poruszenie kolumny w relatywnie dużym zakresie, do -73,5 mm (po skorygowaniu kolejnego „błędu w obliczeniach” MAK). Ma zatem miejsce zdecydowana próba „przesilenia” kanału podłużnego autopilota z większymi niż wymagane przez instrukcje samolotu: siłą i wychyleniem wolantu-czyli inną, niż wcześniej zastosowana, metodą. Nie udaje się jednak wypiąć kanału podłużnego. Mogło to spowodować prawie natychmiastowy komentarz jednego z pilotów o błędnym zachowaniu autopilota, o treści nierozpoznanej przez IES:

08:40:51,8- Niezrozumiała wypowiedź. 08:40:51,8- Nawigator: Pięćdziesiąt

Pilot dalej działa narastającą siłą na wolant, jednak odłączenie autopilota przez „przesilenie” dalej nie następuje. Jeden z pilotów podejmuje więc kolejną, natychmiastową, jeszcze w trakcie trwania wypowiedzi, próbę użycia przycisku „Odłączenie AP”:

08:40:51,9-Niezidentyfikowany odgłos.

Załoga znajdowała się w deficycie czasu, nawigator szybko odczytywał coraz niższe wysokości radiowe, pilot lecący po raz wtóry zetknął się z niemożnością odłączenia ABSU, tylko częściowo udało się zmniejszyć prędkość opadania w stosunku do zaplanowanej. W takiej sytuacji, zdaniem pilota samolotu komunikacyjnego, z którym rozmawiałem, jest psychologicznie uzasadniony brak dalszych wypowiedzi pilotów na temat dotychczasowego niezadziałania odłączenia autopilota i skupienie się wyłącznie na czynnościach mających zlikwidować narastające zagrożenie. 08:40:52,5- Nawigator: Czterdzieści

08:40:54,5- Kolejne znaczne zwiększenie siły na wolancie. Dopiero przy sile -13,5 kG wg obliczeń MAK, a w rzeczywistości około -22,3 kG, następuje odłączenie kanału podłużnego autopilota. Samolot wychodzi na dodatnie kąty pochylenia.

Efekty

W założonym scenariuszu wydarzeń dowódca załogi miał zamiar od razu zrealizować odejście na drugi krąg poprzez ciąg czynności zapoczątkowany przejściem na sterowanie ręczne. Jest to o wiele bardziej prawdopodobne niż alternatywne hipotezy- jak chociażby zadanie przez rzekomo nieasertywnego dowódcę pytania „Odchodzimy?” niby znajdującym się w kokpicie generałom i czekanie na odpowiedź, nurkując we mgłę, czy wreszcie hipoteza mówiąca o nieumiejętności obsłużenia przycisku „Uchod” poprzez jego niewłaściwe przygotowanie do pracy, co wskazała jako jeden z czynników katastrofy Komisja Millera.

Operacja odłączenia kanału podłużnego autopilota, wskutek dwukrotnego niezadziałania przycisku „Odłączenie AP” oraz koniecznego użycia znacznie zwiększonych sił do jego „przesilenia”, zamiast 1 sekundy trwała około 5 sekund. Wiemy, że w jej trakcie prawdopodobnie wypowiedziano dwa słowa. Badania psychomotoryczne dowódcy załogi wskazywały, że szybko reagował na bodźce, i opisany tu przebieg wydarzeń byłby dodatkowym tego potwierdzeniem. Jednak konieczność użycia przy próbie odłączenia kanału podłużnego autopilota (ABSU) siły znacząco większej niż normalnie, musiała mieć także efekt psychologiczny- dodatkowy stres przy deficycie czasu na możliwe działania, prowadzące do uniknięcia możliwej kolizji z ziemią. Mogło to skutkować późniejszym, czysto instynktownym ściągnięciem wolantu „do oporu”, maksymalnym wychyleniem sterów wysokości, i w efekcie chwilowym wprowadzeniem samolotu na bliskie krytycznym kąty natarcia, przy braku odpowiedniej prędkości wznoszenia, typowej dla odejścia na drugi krąg. Nie ma przy tym znaczenia, czy pilot lecący widział ziemię, czy też nie. Równocześnie, w związku z zauważonym zmniejszeniem prędkości samolotu o 5 km/h, nastąpiło odłączenie automatu ciągu poprzez przestawienie dźwigni sterowania silnikami na ciąg startowy, tak jak wcześniej planowano. Wykonał to najprawdopodobniej drugi pilot.

Co należałoby zrobić?

Aby zweryfikować wyżej opisaną hipotezę, należałoby przeprowadzić następujące działania:

1. Konieczna jest identyfikacja dźwięku włączenia przycisku „Odłączenie AP” na wolancie i porównanie go w zapisie CVR ze wskazanymi w niniejszym opracowaniu miejscami wystąpienia „niezidentyfikowanych dźwięków”, a także z innymi nierozpoznanymi dźwiękami określonymi przez IES;

2. Konieczne jest rozpoznanie wskazanych w niniejszym opracowaniu oraz Ekspertyzie IES niezrozumiałych wypowiedzi członków załogi;

3. Konieczne jest przeprowadzenie na samolocie Tu-154M eksperymentu polegającego na określeniu typowego czasu reakcji pilota na niezadziałanie przycisku „Odłączenie AP” i rejestracji charakteru i minimalnego czasu podjętych środków zaradczych;

4. Konieczne jest przeprowadzenie na samolocie Tu-154M eksperymentu polegającego na zmierzeniu sił, działających na wolant, oraz jego odchyleń liniowych, w tym przy wypinaniu kanału podłużnego ABSU, a także dla maksymalnego wychylenia sterów wysokości. Ponieważ samolot „102” po katastrofie smoleńskiej wrócił z remontu w Samarze, w czasie remontu najprawdopodobniej także wymieniono w nim sprężyny wolantu, co być może pozwoliłoby na zgrubne porównanie rzeczywistej obwiedni sił i wychyleń kolumny wolantu z przypadkiem smoleńskim.

5. Konieczne jest uzyskanie informacji, czy na przyciskach „Odłączenie AP” Tu-154M „101” stwierdzono odciski palców, i czy należały one do pilotów Tu-154M z dnia 10.04.2010 roku;

6. Konieczne są badania układu ABSU, wolantów, przycisków, układów wykonawczych sterowania, instalacji: hydraulicznej i elektrycznej, cięgien sterujących sterami wysokości wraku;

7. Konieczna jest niezależna weryfikacja przeprowadzonych przez MAK obliczeń sił i przemieszczeń wolantu i wyjaśnienie rozbieżności między wynikami MAK a literaturą;

8. Konieczne jest udostępnienie przez prokuraturę niezależnym środowiskom naukowym wszystkich utajnionych zapisów cyfrowych z ATM QAR z samolotów „101” i „102” wraz z grafikami skalowania, w celu przeprowadzenia badań porównawczych.

Pytania do zespołu dr inż. Macieja Laska

1. Czy KBWLLP dysponowała wynikami badań pobranych z przycisków „Odłączenie AP” odcisków palców pilotów, którzy ostatni raz ich używali, oraz wynikami przypisania ich do konkretnych osób? Jeśli nie, to dlaczego?

2. Czy KBWLLP wykonywała lub zlecała własne ekspertyzy wielkości sił działających na wolant w celu weryfikacji obliczeń MAK? Jeśli nie, to dlaczego?

3. Na czym polegały badania kanału podłużnego ABSU (autopilot), wolantów i układu sterowania samolotu, przeprowadzone przez KBWLLP w Smoleńsku?

4. Na jakiej podstawie KBWLLP wykluczyła awarię ABSU?

5. Jaka była zdaniem KBWLLP rzeczywista siła, z jaką wychyla się wolant „na siebie” w maksymalnym możliwym zakresie, i jakie było źródło tej wiedzy?

6. Czy Zespół podpisuje się pod niezakwestionowanym przez KBWLLP stwierdzeniem MAK, że 33= 24,2?

7. Jakie wyjaśnienia opisanych przeze mnie rozbieżności i dowody na sprawność ABSU może przestawić Zespół opinii publicznej?

8. Czy uzasadnione podejrzenie niesprawności ABSU nie jest powodem do przeprowadzenia brakujących badań i odpowiedniej korekty raportu wypadkowego?

Marek Dąbrowski

——————————————————————————————————

Warto kupić tę książkę!

„wPolityce.pl Polska po 10 kwietnia 2010 r.”

W książce znalazły się analizy publicystów oraz wzruszające wspomnienia Czytelników związane z wydarzeniami z 10 kwietnia 2010 roku. Teksty w niej zawarte pozwalają zrozumieć, co tak naprawdę wydarzyło się w Smoleńsku.