Technikalia – na ścieżce zniżania,
(czyli rzecz dla zahartowanych)

Pokażemy tutaj, jak doszliśmy do wniosków, na których podstawie powstał rozdział „Na kursie i ścieżce do śmierci”.

W naszej książce w rozdziale „Na kursie i ścieżce do śmierci” opisaliśmy zniżanie się prezydenckiego tupolewa z wysokości kręgu nadlotniskowego w stronę lotniska Siewiernyj. Opis ten ma formę narracji przerywanej pytaniami, na które staraliśmy się znaleźć odpowiedzi. Może sprawiać wrażenie fikcji literackiej – ot, popuściliśmy wodze fantazji i opisaliśmy, jak mogły się toczyć sprawy… A tak nie jest. To, co napisaliśmy w tym rozdziale, ma swoje uzasadnienie w opublikowanych danych, czyli w tym, co odcyfrowaliśmy z wykresów zamieszczonych w raporcie MAK i raporcie Millera. W jednej kwestii popełniliśmy jednak błąd, co opiszemy dokładniej poniżej.

Ostatnie 20 sekund lotu przed wyłączeniem autopilota jest – naszym zdaniem – kluczem do tego, by zrozumieć, co robili wtedy piloci:

Ale do tego dojdziemy za chwilę. Musimy zacząć od podstaw.

Pokrętło „zniżanie-wznoszenie”

To, że pilot prezydenckiego tupolewa musiał korzystać z pokrętła „zniżanie-wznoszenie” do sterowania zniżaniem się samolotu z kręgu nadlotniskowego w kierunku pasa startowego, stało się jasne dla uczestników śledztwa obywatelskiego prowadzonego na rosyjskich i polskich forach internetowych wkrótce po tym, jak komisja techniczna MAK ogłosiła swój raport wstępny (19 maja 2010 roku). Z raportu wynikało, że załoga prezydenckiego tupolewa podczas zniżania z wysokości kręgu nadlotniskowego korzystała autopilota i automatu ciągu. Uczestnicy śledztwa obywatelskiego prowadzonego między innymi na internetowym forum smoleńskim wywnioskowali szybko, że piloci musieli korzystać z pokrętła „zniżanie-wznoszenie”. Oni też jako pierwsi zaczęli zastanawiać się nad działaniem przycisku odejścia. Wszystko to zostało w szczegółach opisane przez Siergieja Amielina w jego książce. W Polsce oba te tematy pojawiły się dopiero 3–4 miesiące później, jesienią 2010 roku, gdy MAK ogłosił, że na symulatorze lotów przeprowadził eksperymenty z odchodzeniem na drugi krąg poprzez naciśnięcie przycisku odejścia.

Prędkość pionowa

Średnią prędkość pionową, z jaką samolot zniżał się między dalszą i bliższą radiolatarnią, pierwszy raz obliczyliśmy razem z Siergiejem Amielinem jesienią 2010 roku i podaliśmy ją później w obu naszych książkach: „Ostatni lot. Spojrzenie z Rosji” oraz „Ostatni lot. Przyczyny katastrofy smoleńskiej. Śledztwo dziennikarskie”, które ukazały się w Warszawie na początku grudnia 2010 roku. Otrzymaliśmy wtedy średnią prędkość pionową równą 6,8 metra na sekundę. Ta liczba wytrzymała próbę czasu. Obliczyliśmy ją w bardzo prosty sposób.

Pokaż więcej...

Jak wyglądał lot tuż przed bliższą radiolatarnią prowadzącą, można było z dość dobrym przybliżeniem wywnioskować już w czerwcu 2010 roku, analizując stenogram z rozmów w kokpicie w jego pierwotnej postaci, dostępnej od 1 czerwca 2010 roku w witrynie polskiego MSWiA. Siergiej Amielin opisał to w ostatnim rozdziale swojej książki „Ostatni lot. Spojrzenie z Rosji”. Do podobnych wniosków doszliśmy i my w naszej pierwszej książce.

Po opublikowaniu raportu MAK, wykorzystując wykresy w nim zamieszczone, byliśmy w stanie uściślić nasz rachunek, uwzględniając to, że prędkość pozioma w trakcie lotu między dalszą a bliższą radiolatarnią nie była stała. W rezultacie otrzymaliśmy, że samolot – bezpośrednio przed rozpoczęciem wyhamowywania lotu w dół i wyrównywania do lotu poziomego w okolicy bliższej radiolatarni prowadzącej – poruszał się z prędkością pionową 7,5 metra na sekundę.

Nowe dane

Teraz, po opublikowaniu raportu MAK, raportu Millera oraz protokołu KBWLLP z ich wszystkimi załącznikami, mamy do dyspozycji znacznie więcej informacji o przebiegu tej fazy lotu, gdyż o tym, jak poruszał się samolot i jak zachowywały się jego urządzenia, możemy wnioskować z wykresów zamieszczonych w powyższych dokumentach oraz z danych zapisanych w pamięci stałej komputera TAWS, które zostały zacytowane w załączniku nr 4 do protokołu KBWLLP.

Ustalanie toru lotu w płaszczyźnie poziomej

Od samego początku wiadomo było, jak leciał samolot w momencie, gdy uderzył w brzozę na działce Bodina. Kawałek skrzydła o długości 4,5 metra (mierzonej prostopadle do kierunku ruchu samolotu) oderwał się od samolotu i przeleciał po drugiej stronie brzozy. Z prostego rachunku wynika, że oś podłużna kadłuba znajdowała się wtedy 14 metrów na północ od brzozy (samolot ma rozpiętość 37,55 metra) i 60 metrów od osi pasa.

Jednak to, którędy leciał nieco wcześniej – w okolicy bliższej radiolatarni prowadzącej, nie było już takie oczywiste.

Rozważaliśmy dwa warianty: (1) że leciał równolegle do osi pasa, (2) że leciał kursem magnetycznym 259°.

Po opublikowaniu raportu MAK okazało się, że wariant (2) był tym bliższym prawdy, bo leciał kursem magnetycznym 260° ± 40'. Dowiedzieliśmy się tego z krzywej zmian kursu znajdującej się na rysunku 25 w tym raporcie (błąd 40', który przypisaliśmy pomiarowi, wynika z zaokrąglenia liczby stopni podczas zapisu w czarnej skrzynce, tak by wszystkie wartości z przedziału 0–360° zmieściły się w jednym bajcie). Później uściśliliśmy to jeszcze, korzystając z rysunków z załącznika nr 1 do raportu Millera. Jeszcze później, po ujawnieniu protokołu KBWLLP i załączników do niego, dodaliśmy do naszego toru jeszcze pięć punktów o współrzędnych geograficznych zapisanych w pamięci stałej komputera TAWS. Dopiero wtedy byliśmy w stanie narysować ostatecznie tor lotu w płaszczyźnie x-y miedzy dalszą radiolatarnią prowadzącą a bliższą. Wtedy też stwierdziliśmy, że samolot w ostatniej fazie lotu przed uderzeniem skrzydłem w brzozę leciał kursem geograficznym równym 267°60' a magnetycznym 260°16' (w komputerze nawigacyjnym UNS-1D wpisana była deklinacja magnetyczna 7°44', o czym dowiedzieliśmy się z protokołu badania pamięci stałej tego komputera, który znajduje się w załączniku nr 4 do protokołu KBWLLP).

To, jak samolot leciał w płaszczyźnie poziomej wcześniej: od początku czwartego zakrętu do dalszej radiolatarni, a w zasadzie to aż do pierwszego punktu zapisanego w pamięci stałej TAW, opisujemy dokładniej w Lot z Okęcia do Smoleńska.

Ustalanie wysokości lotu w odniesieniu do progu pasa

Już z raportu MAK dowiedzieliśmy się, jak z upływem czasu zmieniała się prędkość przyrządowa samolotu oraz wysokość lotu mierzona względem terenu znajdującego się bezpośrednio pod samolotem. Z tych danych byliśmy w stanie odtworzyć jak w funkcji czasu zmieniała się wysokość lotu odniesiona do poziomu lotniska (do progu pasa). Żeby to uzyskać, musieliśmy wysokości „radiowe” poprawić, uwzględniając rzeźbę terenu. Do tego potrzebna nam była informacja, którędy w płaszczyźnie poziomej (x–y) przebiegał tor lotu podczas zniżania. A to już z niezłym przybliżeniem wiedzieliśmy.

Rzeźbę terenu wzdłuż tego toru mieliśmy z dwóch źródeł: pierwszym był serwis mapowy Google’a (maps.google.com), a drugim były własne pomiary, przeprowadzone przez jednego z nas (Mieczysława Prószyńskiego) w sierpniu i październiku 2010 roku podczas spacerów z GPS-em wyposażonym w puszkę aneroidową (ciśnieniową).

W ten sposób mieliśmy dwa pomiary rzeźby terenu między dalszą radiolatarnią prowadzącą a progiem pasa i mogliśmy je porównać. Serwis Google’a zawiera dane otrzymane z pomiarów satelitarnych. W terenach gęsto zalesionych jest to powierzchnia utworzona przez wierzchołki i korony drzew. Natomiast pomiary GPS-em, po uwzględnieniu poprawki na to, na jakiej wysokości nad ziemią przenoszony jest GPS, odpowiadają poziomowi gruntu.

Wyniki porównania przedstawiamy na rysunku 2. Na osi poziomej jest czas w sekundach, na pionowej jest wysokość w metrach.

Dolne dwie krzywe (kropkowane) na tym rysunku opisują rzeźbę terenu. Tam, gdzie widać wyraźne różnice między krzywymi, mamy do czynienia z obszarem zalesionym. W szczególności dotyczy to zbocza i dna doliny przed bliższą radiolatarnią prowadzącą.

Dolną czarną linią zaznaczyliśmy rzeźbę wzdłuż toru lotu prezydenckiego tupolewa otrzymaną z serwisu mapowego Google’a, a dolną czerwoną – własne pomiary za pomocą GPS–a z puszką aneroidową (ciśnieniową).

Pokaż więcej

Dwie górne linie na rysunku 2 opisują położenie samolotu w funkcji czasu. Dwie linie, bo mamy dwa profile rzeźby terenu. W rzeczywistości tam, gdzie te dwie linie się nie pokrywają, samolot mógł znajdować się w dowolnym miejscu pomiędzy nimi.

Pokaż więcej

Analizując ten wykres, możemy przyjąć jako bardzo prawdopodobne, że mały (10–15 metrowy) szpic skierowany do góry, który występuje na obu górnych krzywych w okolicy najniższego punktu doliny (o 8:40:48) jest tworem sztucznym. Samolot wcale w tym czasie nie zaczął nagle przez moment się wznosić. Po prostu w tym miejscu sygnał radarowy emitowany przez nadajnik radiowysokościomierza przestał odbijać się od koron drzew i zaczął – w rzadszym lesie – od ziemi. Wcześniej lot był opisywany linią czarną, a w tej okolicy nastąpił przeskok w na czerwoną.

Natomiast to, czy znacznie większa, wyższa i bardziej rozległa „fala”, widoczna między 8:39:21 a 8:39:42, opisuje prawdziwe lekkie wznoszenie się, mocne opadanie i powtórne lekkie wznoszenie, po który nastąpił lot w dół, nie jest pewne. Gdy oddawaliśmy książkę do druku, uważaliśmy, ze tak właśnie jest. Teraz jednak mamy poważne wątpliwości. W tym obszarze nie mamy profilu terenu wykonanego za pomocą GPS-a, ale prawdopodobniej nie różniłby się od profilu z Google’a o więcej niż 20 metrów (o wysokość drzew). Natomiast fala opisuje znacznie większą, bo 120-metrową zmianę wysokości lotu. Dlatego wydawało się nam, że tak właśnie ten lot wyglądał. Jednak jest jeszcze jeden istotny element w tej układance, którego nie wzięliśmy uwzględniliśmy. Jest nim wiatr, który wiał kilkaset metrów nad ziemią, nad pokrywą chmur. Ten wiatr wiał z południowego wschodu, z kierunku 120°, i spychał samolot na zachód i na północ, zwiększając – w tej fazie lotu – jego prędkość względem ziemi. Tego efektu przygotowując rysunki 2 i 3 nie uwzględniliśmy, bo nie znaliśmy dokładnej prędkości wiatru i przyjęliśmy, że żadnego wiatru nie ma. Dopiero znacznie później, analizując dane TAWS, upublicznione 5 września 2011 roku, tuż przed oddaniem książki do druku, zauważyliśmy, że wiatr jednak był i to na tyle silny, iż nie można go pominąć. Jakie znaczenie mógł mieć wiatr? Sprawił on, że w danym momencie samolot znajdował się w innym miejscu niż sądziliśmy, więc do danych radiowysokościomierza należało dodać inną wysokość terenu pod samolotem. Ponieważ jednak nie wiemy (nikt nie wie), jaka była dokładnie prędkość wiatru powyżej pokrywy chmur i jak się ona zmieniała z wysokością, to przed pierwszym punktem zapisanym przez TAWS (tym o numerze 34) nie da się prawidłowo narysować wykresu obrazującego wysokość samolotu względem pasa. Błąd powiększa się w miarę oddalania się wstecz w czasie od tego punktu i nie da się wykluczyć, że w obszarze, gdzie widać falę, w rzeczywistości ten wykres powinien wyglądać inaczej.

Cztery szare punkty na rysunku 2 odpowiadają punktom odczytanym z pamięci komputera TAWS. Zostały one w niej zapisane, bo w tych momentach komputer TAWS stwierdzał, że właśnie zostały spełnione warunki do tego, aby wyemitować serię ostrzeżeń, i zapisał to w swojej pamięci stałej. Te cztery szare punkty powstały z zupełnie innych danych niż linie ciągłe. Przede wszystkim TAWS zapisał wysokość barometryczną, którą pobrał z głównego wysokościomierza barometrycznego, a nie „radiową” względem terenu pod samolotem.

Pokaż więcej

Fakt, że szare punkty leżą na torze otrzymanym dla danych z radiowysokościomierza, jest bezpośrednim dowodem, że nie popełniliśmy żadnych poważnych błędów w procesie redukcji danych z radiowysokościomierza w obszarze, gdzie te punkty leżą. Punkty te dodaliśmy do tego wykresu dopiero w ostatniej chwili, gdy był już gotowy. Mogliśmy to zrobić dopiero po 5 września 2011 roku, gdyż wtedy w załączniku nr 4 do protokołu KBWLLP został upubliczniony raport z odczytywania pamięci TAWS, w którym te dane zostały zamieszczone.

Ostatnie 2 minuty lotu, od 8:40:39

Lot od 8:39:00 do 8:41:05 zobrazowaliśmy na rysunku 3, który jest dość skomplikowany, gdyż zawiera mnóstwo informacji. Jego wielką zaletą jest jednak to, że na jednym wykresie znajdują się krzywe pokazujące zmiany wielu parametrów, które opisują zarówno sam lot, jak i zachowanie się niektórych urządzeń samolotu.

Rysunek 3 powstał z rysunku 25 z raportu MAK, z którego usunęliśmy wszystko, co nie było istotne dla naszej analizy. Dodaliśmy do tego zestawu własny profil rzeźby terenu i własny wykres wysokości lotu, gdyż uważamy, że znacznie lepiej opisują one rzeczywistość niż te z raportu MAK czy raportu Millera. Do tego zestawu dodaliśmy jeszcze jeden parametr opisujący lot, którego rosyjscy eksperci nie zamieścili na swoim rysunku, a mianowicie kąt natarcia. Te dane wzięliśmy z rysunku 14 z załącznika nr 2 do raportu Millera.

Na wykresie, zaczynając od góry, znajdują się następujące krzywe:

• Obroty turbin niskiego ciśnienia – trzy krzywe (każda dla innego silnika) opisują moc, z jaką w danym momencie działały silniki. Jednostki: procenty mocy maksymalnej.
  

  Pokaż więcej

  ×

  Turbiny niskiego ciśnienia to pierwszy zestaw turbin, na jakie napotyka powietrze podczas przepływania przez silnik turboodrzutowy. Ich zadaniem jest sprężyć wstępnie powietrze, które następnie trafia do sprężarek wysokiego ciśnienia. Moc 33,8 procent to moc minimalna, odpowiadająca maksymalnemu zdławieniu silników, czyli tzw. małemu gazowi (konkretna liczba zależy od wysokości, na jakiej samolot leci, im niżej, tym mniejsza liczba odpowiada obrotom minimalnym). Obroty podaje się w procentach mocy. Nie należy mocy turbin niskiego ciśnienia mylić z mocą turbin wysokiego ciśnienia. W obu raportach zamieszczono wykresy tylko dla turbin niskiego ciśnienia.

• Położenie manetek gazów – trzy krzywe, jak wyżej, opisują położenie manetek, przy czym 5,8° odpowiada obrotom minimalnym. Jednostki: stopnie.
• Kąt pochylenia – kąt pod jakim oś podłużna samolotu ustawiona jest względem poziomu (nazywanego horyzontem). Wartość ujemna pochylenia oznacza, że dziób samolotu skierowany jest w dół, pod horyzont. Duże ujemne pochylenie oznacza, że samolot nurkuje, duże dodatnie, że ma mocno zadarty dziób. To ostatnie zdarza się wtedy, gdy samolot bardzo szybko się wznosi, np. tuż po starcie. Jednostki: stopnie.

• Kąt natarcia – kąt, pod jakim płaszczyzna skrzydła (a dokładnie: średnia cięciwa skrzydła) ustawiona jest względem opływającego je powietrza. Duża dodatnia wartość kąta natarcia może oznaczać, że samolot został ustawiony do ruchu w innym kierunku niż się w danej chwili porusza. Pojawia się podczas ostrego wyhamowywania lotu w dół lub po nagłym zadarciu dziobu samolotu. Jednostki: stopnie.
  

  Pokaż więcej

  ×

  W każdym przypadku duże wartości kąta natarcia są niebezpieczne. Krytycznym kątem natarcia nazywa się kąt, przy którym następuje oderwanie strug powietrza od skrzydła, czyli zmiana sposobu, w jaki powietrze opływa skrzydło, z laminarnego na turbulentny. Konsekwencją tego jest natychmiastowa utrata siły nośnej. Każde zbliżenie się kąta natarcia do wartości krytycznej jest w kokpicie sygnalizowane alarmem dźwiękowym. Przekroczenie kąta krytycznego i wejście w zakres nadkrytyczny kończy się zwykle przeciągnięciem samolotu i wpadnięciem w korkociąg. Jest to rzecz, której piloci boją się bardziej niż ognia. Wskaźnik kąta natarcia z zaznaczonym położeniem kąta krytycznego (którego wartość nie jest stała i zmienia się w zależności od prędkości postępowej samolotu i ciśnienia powietrza na zewnątrz) jest jednym z ważniejszych w kokpicie.

Fot. 5. Wskaźnik kąta natarcia oraz nadkrytycznych kątów natarcia. Biała wskazówka pokazuje na skali po lewej chwilową wartość kąta natarcia. Czerwony klin na górze to obszar kątów nadkrytycznych. Zmienia on swoje położenie na wskaźniku zależnie od tego, z jaką prędkością porusza się samolot, na jakiej wysokości oraz czy ma wysunięte klapy. Pilot nie może dopuścić, aby biała wskazówka weszła na czerwony obszar, bo oznacza to, że strugi powietrza odrywają się od skrzydła i samolot właśnie traci siłę nośną i za moment może wpaść w korkociąg. Czarna wskazówka ze złotą końcówką po prawej stronie pokazuje, na prawej skali, chwilowe przeciążenie w jednostkach przyspieszenia ziemskiego.

• Przyspieszenie pionowe – z jego chwilowej wartości można wnioskować, czy prędkość pionowa jest stała, czy też maleje lub rośnie. Gdy prędkość pionowa jest stała, jest równe zeru. Gdy prędkość jest ujemna, jak to było podczas zniżania, i maleje co do swojej wartości absolutnej, bo samolot hamuje lot w dół i zniża się coraz wolniej, przyspieszenie jest dodatnie. Maksymalna wartość przyspieszenia, osiągnięta tuż przed uderzeniem w brzozę na działce Bodina, wynosiła 3 metry na sekundę do kwadratu. Wcześniej, w ostatnich sekundach przed wyłączeniem autopilota i tuż po przyspieszenie pionowe wahało się w granicach 0,3–0,9 metra na sekundę do kwadratu. Jednostki: metry na sekundę do kwadratu.
• Wychylenie wytrymowane kolumny wolantu – położenie kolumny wolantu, wszelkie zmiany wytrymowanego wychylenia podczas lotu z włączonym autopilotem (w kanale podłużnym) są możliwe tylko za pomocą pokrętła „zniżanie-wznoszenie” (trymer na wolancie wtedy nie działa). Wystarczy popatrzeć na punkty, w których krzywa zmienia swoją wysokość, żeby zobaczyć, kiedy pilot poruszał pokrętłem i w jakim kierunku. Im niżej krzywa na wykresie, tym wolant jest bardziej przesunięty w kierunku do pilota. Jednostki: milimetry.
  

  Pokaż więcej

  ×

  W rzeczywistości jednostkami są milimetry przesunięcia pozycji wolantu mierzone w mechanizmie trymującym, a nie milimetry rzeczywistego wychylenia wolantu. Takie dane pokazali na zbiorczym wykresie rosyjscy eksperci w raporcie MAK.

• Wychylenie całkowite kolumny wolantu – jeśli ta krzywa nie pokrywa się z krzywą wychylenia wytrymowanego, oznacza to, że któryś z pilotów poruszył wolantem, ciągnąc go (na siebie) lub odpychając (od siebie). Na wykresie widać, że obie krzywe różnią się od 8:40:52 do końca lotu (wysprzęglenie autopilota nastąpiło dopiero o 8:55,3). Jednostki: stopnie.
• Wychylenie sterów wysokości – oba stery (lewy i prawy) pracowały podobnie, dlatego obie krzywe się prawie pokrywają. Im krzywa niżej, tym ster jest wychylony bardziej w górę. Wszystkie wychylenia sterów wysokości do 8:40:52 realizowane były przez autopilota. Dopiero ostry dzióbek skierowany w dół, który jest widoczny 3 sekundy przed zerwaniem autopilota, jest pierwszym wychyleniem sterów wykonanym za pomocą wolantu. Jednostki: stopnie.
• Prędkość przyrządowa – prędkość, z jaką samolot porusza się względem opływającego go powietrza. Różni się od prędkości poziomej mierzonej względem powierzchni ziemi o swoją składową pionową oraz o prędkość powietrza względem ziemi. Ponieważ wiatr na różnych wysokościach może mieć rożne prędkości i może wiać w różnych kierunkach, przeliczenie prędkości przyrządowej na postępową względem ziemi nie jest proste. Jednostki: kilometry na godzinę.
• Wysokość względem progu pasa – krzywe zostały omówione przy rysunku 2.
• Alarm 65 metrów – pozioma kreska pokazuje, kiedy w kokpicie słychać było dzwonek alarmowy radiowysokościomierza. Sygnał jest emitowany, gdy samolot znajdzie się poniżej wysokości ustawionej przez pilotów. Zwykłe jest to wysokość decyzji.
• Sygnał markerów – poziome kreski pokazują, kiedy w kokpicie słychać było sygnał markera dalszej radiolatarni prowadzącej (lewa kreska), a kiedy bliższej (prawa kreska). Sygnał jest emitowany, gdy samolot przelatuje nad radiolatarnią.

Fala

Czy to, co powyżej opisaliśmy, rzeczywiście się zdarzyło?

Jest to jedna z niewielu kwestii, które opisaliśmy w książce, a których teraz nie jesteśmy już pewni we wszystkich szczegółach. Na rysunku 3 widać, że w tym czasie, gdy na wykresie wysokości względem progu pasa pojawia się fala, zmieniał się kąt pochylenia oraz kąt natarcia, a także zmieniało się przyspieszenie pionowe. Samolot przez chwilę nurkował, potem zmniejszył prędkość pionową i wyrównał. Czy jednak nurkował z tak dużą pionową prędkością, jaką wymieniliśmy w powyższym fragmencie, i czy przed i po nurkowaniu wznosił się nieco – tego nie jesteśmy pewni. Po prostu ten fragment wykresu obarczony jest błędem, który może być większy niż wysokość fali. Opisaliśmy to dokładniej pod rysunkiem 2.

Pierwsze 9 sekund

O 8:39:25 samolot leci przez moment mniej więcej poziomo. W tym momencie pilot zmienia pochylenie za pomocą pokrętła pokrętła pochylenia. Stery wysokości wychylają się natychmiast w dół (na rysunku ich linia przechodzi do wartości dodatnich). Wychylenie wytrymowane kolumny wolantu i wychylenie całkowite kolumny wolantu zmieniają się identycznie, co dowodzi, że cały manewr był wykonany wyłącznie za pomocą pokrętła pochylenia. Przyspieszenie pionowe przyjmuje wartości ujemne, gdyż samolot zaczyna nurkować, zwiększając swoją prędkość pionową ruchu w dół. Kąt pochylenia maleje od zera do -4,2°. Kąt natarcia maleje do 0,5°. Ponieważ samolot przyspiesza podczas nurkowania, zwiększając swoją prędkość postępową, automat ciągu zmniejsza ciąg, żeby prędkość postępowa nie wzrastała.

Następne 9 sekund

O 8:39:34, pilot znowu porusza pokrętłem pochylenia, tym razem w przeciwnym kierunku. Wychylenie wytrymowane i wychylenie całkowite kolumny wolantu zaczynają się znowu zmieniać w sposób identyczny. Kąt pochylenia z wartości -4,2° zaczyna powoli rosnąć w kierunku zera, co oznacza, że samolot powoli podnosi dziób. Kąt natarcia rośnie znacznie szybciej niż kąt pochylenia. Oznacza to, że samolot coraz bardziej zadziera dziób, ale początkowo nadal leci w dół, tyle że ustawia się coraz bardziej brzuchem do kierunku ruchu. W rezultacie tego manewru siła nośna generowana przez skrzydła rośnie, przyspieszenie pionowe zmienia się na lekko dodatnie i po 4 sekundach, o 8:39:38 samolot wyhamowuje ruch w dół. Przyspieszenie pionowe jest dodatnie. Kąt pochylenia nadal rośnie, dziób cały czas podnosi się. Kąt natarcia pozostaje jednak taki sam, a więc samolot – w miarę podnoszenia się dziobu – zaczyna wyrównywać lot. Czy wyrównał na tyle, że przez moment leciał poziomo lub nawet wnosił się, to jednak otwarta kwestia; tego z dostępnych danych ustalić się nie da.

Nie mamy wątpliwości, że manewr taki został wykonany (wskazują na to zmiany kąta pochylenia, kąta nachylenia i przyspieszenia pionowego) i że został wykonany wyłącznie za pomocą pokrętła pochylenia, gdyż położenie wolantu w tym czasie pokrywa się z położeniem wytrymowanym wolantu.

Poniżej stu metrów nad pasem

To wszystko, co opisaliśmy powyżej w nieco inny sposób niż w książce, ma swoje odpowiedniki na rysunkach 3 i 6. Na obu rysunkach widać, jak przed zerwaniem pierwszego kanału autopilota zmieniał się kąt pochylenia i kąt natarcia. Oba te kąty zmieniały się w sposób ciągły. Rosnący kąt pochylenia oznacza, że samolot w tym czasie unosił powoli dziób. Rosnący kąt natarcia oznacza natomiast, że dziób był coraz wyżej, ale samolot wcale nie zaczynał natychmiast poruszać się w nowym kierunku, zgodnym z ustawieniem dziobu. Samolot w tej fazie lotu ustawiał się coraz bardziej brzuchem w kierunku ruchu, tak że generował coraz większy opór opływającemu go powietrzu, jednocześnie jednak wzrastała siła nośna. Obie te siły hamowały jego ruch w dół. Takie zmiany kąta pochylenia i kąta natarcia są typowe dla manewru wyrównywania.

Krzywe kąta pochylenia, kąta natarcia oraz przyspieszenia pionowego z rysunków 3 i 6 uważamy za bezpośredni dowód tego, iż ruch w dół zostałdo pewnego stopnia wyhamowany nim doszło do wyłączenia autopilota w kanale podłużnym.

Przyspieszenie pionowe w tym czasie było dodatnie. Oznacza to, że samolot hamował swój ruch w pionie, poruszając się ciągle jeszcze w dół. Możemy tak wnioskować, bo wiemy skądinąd, że najniższy punkt względem progu pasa osiągnął już po wyłączeniu autopilota, a więc nieco później. Istotne przy tym jest, że w ciągu ostatnich kilku sekund przed zerwaniem autopilota przyspieszenie pionowe miało wartość bardzo zbliżoną do tej tuż po zerwaniu. To oznacza, że samolot przez cały czas hamował wtedy ruch w dół, a samo wyłączenie autopilota nic tu nie zmieniło. Dopiero później, po 3 sekundach po wyłączeniu autopilota, przyspieszenie pionowe wzrosło do 3 metrów na sekundę do kwadratu. Nastąpiło to na 1,5 sekundy przed zderzeniem z brzozą, gdy obroty turbin zaczęły już rosnąć. Samolot zaczął wtedy znacznie bardziej podnosić dziób i siła nośna rosła.

Kąt pochylenia samolotu przez 4 sekundy, od 8:40:48,5 do 8:50:2,5 był stały i wynosił -1,5°. Potem zaczął rosnąć i o 8:54,5 wynosił już +0,7°. Na tym poziomie był w momencie wypięcia autopilota i został do 8:55,8, potem znowu zaczął rosnąć i w momencie uderzenia o brzozę na działce Bodina wynosił 13°. O 8:41:1,7 osiągnął 20°. Potem zaczął maleć.

Kąt natarcia w momencie zerwania autopilota wynosił między 9,7° a 10,5° (na rysunku 15 z załącznika nr 2 do raportu Millera nie da się go zmierzyć dokładniej), a w momencie uderzenia w brzozę wynosił już 16°. Najmniejszą jego wartością było 0,5° (w nurkowaniu podczas „górki”), a największą 22°.

Ostatnie 23 sekundy, od 8:40:42

Jeden aspekt lotu w pobliżu bliższej radiolatarni prowadzącej wymaga dokładniejszego pokazania. Omówimy go, posługując się rysunkiem 6, pokazującym w dużym powiększeniu, jak zmieniały się niektóre parametry z rysunku 3.

Pionowymi przerywanymi liniami zaznaczyliśmy na nim cztery istotne momenty, w których:

• jeden z pilotów zaczął ciągnąć wolant do siebie, co w następnych sekundach spowodowało (trwałe) przesunięcie wolantu o 2,5 centymetra i (krótkotrwałe) wychylenie sterów poziomych w górę – 8:40:51 RW + WOLANT;
• wyłączył się kanał podłużny autopilota – 8:40:55,3 ABSU;
• został wyłączony automat ciągu – 8:40:56,2 AT;
• samolot uderzył skrzydłem w brzozę na działce Bodina – 8:49:59,8 BRZOZA.

Na rysunku 6 doskonale widać zmiany wytrymowanej pozycji wolantu, dokonywane za pomocą pokrętła „zniżanie-wznoszenie”, które zachodziły od 8:40:45 do 8:40:49. Oraz że towarzyszyło im powiększające się wychylenia sterów wysokości, lewego i prawego. Widać to bardzo dobrze zarówno na wykresie wychylenia sterów wysokości, jak i po zmianach kąta pochylenia i natarcia następującym w tym czasie.

Na rysunku 6 znacznie lepiej widoczne jest też wychylenie lewego i prawego steru wysokości, które nastąpiło w wyniku lekkiego ściągnięcia wolantu przed zerwaniem autopilota. Widać także, że oba stery wysokości powróciły do położenia wcześniejszego, mimo że wolant pozostał wychylony z położenia wytrymowanego (neutralnego).

Znacznie lepiej między 8:40:52 a 8:40:54 widać też wychylenie lewego i prawego steru wysokości w górę na moment przed zerwaniem autopilota. To wychylenie osiągnęło maksymalną wartość o 8:40:52,5 – trzy sekundy przed zerwaniem autopilota. Zostało spowodowane lekkim ściągnięciem wolantu na siebie (o 2,5 centymetra tylko), które rozpoczęło się o 8:40:51, na 4,5 sekundy przed zerwaniem autopilota. Widać też, że stery po osiągnięciu maksymalnego wychylenia zaczęły powoli wracać do położenia wcześniejszego, mimo iż wolant nadal pozostał w położeniu wychylonym względem położenia neutralnego (wytrymowanego). Ten ruch sterami doprowadził jednak do zmiany kąta pochylenia do wartości docelowej (+0,5°), ustalonej nieco wcześniej pokrętłem „zniżanie-wznoszenie”. To autopilot swoją reakcją sprawił, że płaszczyzny sterowe wróciły do położenia poprzedniego, wytrymowanego. Na wychylenie sterów wolantem zareagował bowiem tak samo, jak na każde inne zaburzenie lotu. Gdy dziób, podnosząc się, przekroczył kąt pochylenia ustawiony wcześniej za pomocą pokrętła i próbował podnieść się wyżej, autopilot zareagował, przeciwdziałając „zaburzeniu”, i wychylił stery poziome w kierunku przeciwnym, żeby utrzymać zadany kąt pochylenia. W rezultacie kąt pochylenia przez półtorej sekundy, od 8:40:54 do 8:40:55,5, się nie zmieniał. O 8:40:55,3 doszło do zerwania autopilota, stery wysokości wychyliły się na moment w górę i kąt pochylenia znowu zaczął rosnąć, co widać doskonale na rysunku 15 z załącznika nr 2 do raportu Millera.

Drugi scenariusz wyłączenia autopilota

Na koniec chcielibyśmy podkreślić, że jedna kwestia nie jest do końca jasna. Opisaliśmy to w książce w rozdziale „Rozpraszamy smoleńską mgłę”. Nie wiemy, czy ruch wolantu, którym został wyłączony autopilot, był ruchem wykonanym w tym właśnie celu, by to zrobić. Powyżej zakładaliśmy, że tak. Uznaliśmy to za bardziej prawdopodobne. Ale możliwy jest także drugi scenariusz. Oto on:

Wcześniej: Lot z Okęcia do Smoleńska

Ostatnie poprawki w tym tekście: 2015-02-11