Katastrofa smoleńska
W odpowiedzi na apel Macierewicza do uczonych dwóch uczonych - Dąbrowski i Nowaczyk zwołało konferencję prasową. Pokazali dziwne kąty i jeszcze dziwniejsze pomiędzy nimi zależności [3]. Poprawnie skalibrowany kąt natarcia ma w końcówce taki przebieg jak na rys.1. W opracowaniu [5] autorzy piszą, że reguła przeliczania kąta natarcia mierzonego do obliczeniowego została otrzymana statystycznie. Wynika z tego, że dla poszczególnych egzemplarzy przyrządów może się nieco różnić więc dla otrzymania reguły dedykowanej dla egzemplarza należałoby wykonać analizy z wielu lotów. Kąta natarcia nie należy jednak mylić z kątem pochylenia ani kątem wznoszenia, a to stało się recydywą podkomisjantów.
Rys. 1
Gdyby uczeni mężowie wiedzieli, co to takiego kąt natarcia i gdzie się pojawia, to by skorzystali z wyników zamówionych przez siebie badań i wykonali kilka mnożeń prowadzących do siły nośnej dla kąta natarcia 5,5 stopnia. Zastanawia, że takich obliczeń nie wykonał dla podkomisji prof.Z.Gosiewski, dla którego to powinno być zawodowe abecadło. W tym miejscu czytelników proszę o nie udzielanie darmowej podpowiedzi sowicie wynagradzanym podkomisjantom.
W opracowaniu Shaha [2] są dwa wykresy:
- współczynników momentów przechylających generowanych urwaniem różnej części skrzydła,
- te same wykresy dla sytuacji, kiedy skutkiem wychylenia steru samolot leci w 4 stopniowym ślizgu.
Oba są uzupełnione współczynnikiem momentu przechylającego wywołanego maksymalnym wychyleniem przeciwnej lotki.
Opracowanie Shaha dotyczy typowego samolotu pasażerskiego lub transportowego.
Uwaga: W wyniku sprowokowanej przeze mnie dyskusji kompetentne grono blogerów po chyba kilkuletniej dyskusji doszło do wniosku, że Tu-154 wykazuje odwrotną reakcję na ster - wychylenie steru w prawo generuje moment przechylający w lewo oraż, że w zakręcie wykazuje "proverse yaw". Wprawdzie w [1] mowa jest o odwrotnej reakcji dopiero dla prędkości przydźwiękowych, to jednak nasze wnioski zgodne są z zapisanymi parametrami. Tak więc dalsza część wywodu dotyczy zachowań "samolotu typowego" a dla rozszerzenia jej na tupolewa potrzebne byłyby bardzo subtelne badania tunelowe oraz analizy parametrów z wielu lotów.
Jednak aby objaśnić podkomisji, co z wykresów w [2] można otrzymać, zachowam założenie, iż ślizg powoduje moment przechylający w stronę, na którą wychylony jest ster. W opracowaniu [2] badany jest ślizg 4 st. wywołany wychyleniem steru o 15 % wychylenia maksymalnego - dla tupolewa to 6,75 st. Wykresy w [2] przedstawiają zależność współczynnika momentu odchylającego w zależności od kąta natarcia. W Smoleńsku ten kąt zmieniał się. Zmieniały się także wychylenia lotki i steru. W dalszej części przydatne będzie wyrażenie wychyleń jako procentów z 20 st dla lotki i 6,75 st dla steru - prawa część rys.2.
Rys.2
Będę posługiwał się zestawionymi na jednym wykresie współczynnikami momentu przechylającego od lotki (z przeciwnym znakiem) oraz interpolowanymi do 31,9% brakującego fragmentu skrzydła co odpowiada 6 m. sporządzonymi na podstawie [2].
Rys.3
Zakładam, że dla konkretnego kąta natarcia ułamkowi maksymalnego wychylenia lotki odpowiada taki sam ułamek współczynnika momentu od lotki (linia czarna) a ułamkowi wychylenia steru odpowiada współczynnik momentu leżący w takim samym ułamku odległości pomiędzy linią niebieską a zieloną na rys.3. Przykładowo, gdyby ster cały czas był wychylony na 5 st. a lotka na 13 st. dane należałoby odczytywać z poniższego wykresu - współczynnik momentu przechylającego w ślizgu z linii czerwonej a efekt lotki z czarnej ciągłej.
Odszukując na wykresie z rys.3 ( w tabelach wyliczonych wartości ) wartości współczynników momentów przechylających sporządzam ich przebieg w czasie, rozpoczynając od przedostatniej danej poprzedzającej uderzenie w brzozę ustalone na czas 59,675 sekundy. Wykorzystywane tu dane rejestrowane są co pół sekundy.
Rys.4
Współczynnik momentu przechylającego uwzględniający zmiany wychylenia lotki oraz ślizgu w czasie staje się dodatni o pół sekundy później niż wynika to bezpośrednio z przebiegu kąta natarcia - rys.2 w [3].
Następuje to w momencie, kiedy beczka była już solidnie rozkręcona a samolot po chwilowym wznoszeniu się znowu zaczął zbliżać się do ziemi. Włożyłem w notkę sporo mozolnego dłubania. Teoretyczny moment, od którego można było powstrzymać przechylenie z niemożliwego przesunął się o pół sekundy w kierunku jeszcze bardziej niemożliwego (z "nieco przed 62,5 s" do "nieco po 62,5 s").
Poza tym, że analiza nie dotyczy konkretnie tupolewa, to nie uwzględnia pełnej wiedzy o konkretnym przypadku, ponieważ koło brzozy znaleziono siłownik klapy. Przypadek uszkodzenia klapy jest analizowany w [2] na rys 15 oraz w [4].na rys 3. Szkoda, że nie jest przedmiotem zainteresowania podkomisji, choć z drugiej strony to zrozumiałe - on czyni beczkę jeszcze bardziej nieuchronną.
__________________________
[1] Bechtir W. P, Rżewskij B. M., Cipenko B. G., "Prakticzeskaja aerodynamika samolieta Tu- 154M", Izdat. Wozdusznyj Transport, 1977 (j. ros.)
[2] Shah G., "Aerodynamic Effects and Modeling of Damage to Transport Aircraft", AIAA Atmospheric Flight Mechanics Conference and Exhibit, Guidance, Navigation, and Control and Co-located Conferences, (AIAA 2008-6203 TP), 2008
[3] http://mjaworski.salon24.pl/787592,podkomisja-macierewicza-naciera-katem
[5) ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО АНАЛИЗУ РАБОТОСПОСОБНОСТИ И РЕГЛАМЕНТИРУЕМОЙ ТОЧНОСТИ СИСТЕМЫ МСРП-64М НА САМОЛЕТАХ ТИПА Ту-154Б, Ответственный исполнитель К.М. Синицын, АНПП "ОБЪЕКТИВ" Ростов-на-Дону 2003
