Poprzednia notkę skończyłem w momencie, kiedy po przestawieniu przez pilotów dźwigni DSS, system ABSU przechodzi w "odejście". Obroty silników zaczynają rosnąć, a pilot po pierwszym kontakcie prawego skrzydła z brzozą, ściąga wolant na siebie. Wzrost ciągu silników ma zatem do pokonania opór nie zredukowanych jeszcze klap, wysuniętego podwozia i zwiększającego się kąta natarcia płatów nośnych. Naprężenia mechaniczne w konstrukcji wewnętrznej skrzydeł musiały zatem wzrosnąć prawie do wartości startowych. Przy tych naprężeniach następuje uderzenie lewego skrzydła w drugą brzozę. W tym momencie należy stwierdzić, że:
Profesor Binienda może mieć częsciowo rację!
W tym momencie można chyba przyznać, że profesor Binienda może częściowo mieć rację, twierdząc, że druga brzoza nie mogła 'odciąć' skrzydła TU154. Jest to jednak rozumowanie niepełne. Jak wydaje się wynikać z poniższych argumentów, ta brzoza wcale nie musiała całkowicie odcinać skrzydła samolotu. Problem 'skończonych symulacji', profesora Biniendy i jego wywodów polega na tym, że w jego symulacjach profesor Binienda uderza skrzydłem TU154 w brzozę niczym drwal siekierą i porównuje wytrzymałość siekiery z pniem 'pancernej brzozy'. Rozumowanie i 'skończone symulacje' profesora Biniendy są o tyle niepełne, że siekiera w jego symulacjach musi mieć nieco inne właściwości, żeby można było ze 'skończonych symulacji' oczekiwać realnych i logicznych wyników.
Duże naprężenia wewnętrzne skrzydła w momencie kontaktu z brzozą są powodem, że w momencie uderzenia uruchamia się w konstrukcji skrzydła swoisty "efekt hartowanego szkła". Hartowane szkło powstaje przez wprowadzenie przez odpowiednią obróbkę cieplną wstępnych naprężeń mechanicznych w przekroju płyty szkła. Efekt jest taki, że optyczne właściwości szkła się nie zmieniają, mechaniczne natomiast zmieniają się bardzo. Najmniejsze nawet pęknięcie płyty hartowanej powoduje, że cała płyta rozpada się na drobne kawałki.
Ten sam efekt musiał wystąpić przy uderzeniu skrzydła TU154 w drugą brzozę. Naprężenia wewnętrzne skrzydeł wynikające z rosnącego ciągu silników 'pchającego' nie zredukowane jeszcze klapy i rosnący kąt natarcia, były powodem, że brzoza wcale nie musiała 'odcinać' całego skrzydła. Wystarczyło przebicie krawędzi natarcia i zagięcie profilu pierwszego z trzech dźwigarów. Do nieco 'maglowych' złośliwości pana Biniendy dotyczących liczby dźwigarów w skrzydle TU154 jeszcze wrócę.
Konstrukcja skrzydła samolotu przenosi obciążenia w czasie lotu jako zamknięty profil, czyli dźwigary i żebra spięte poszyciem płata tworzą całość. Twierdzenie profesora Biniendy, że "po uszkodzeniu jednego dźwigara samolot mógłby bez przeszkód lecieć dalej" jest ewidentnym naginaniem podstaw fizyki pod zadaną tezę, bo nie wierzę, że profesor nie potrafi odróżnić statycznych i dynamicznych naprężeń i skokowej zmiany rozkładu naprężeń płata przy załamaniu pierwszego dźwigara skrzydła. Nie wiem, czy się nie mylę, ale gdzieś mignął mi w necie jakiś 'ekspert od wytrzymałości materiałów' w kontekście profesora Biniendy.
Uderzenie skrzydła samolotu w pień brzozy powoduje zatem zniszczenie poszycia krawędzi natarcia, złamanie pierwszego dźwigara i być może uszkodzenie (ugięcie) drugiego. Całkowite naprężenia aerodynamiczne przenoszą się skokowo na dwa dźwigary pozostałe w profilu skrzydła. Rozmieszczenie tylnych dźwigarów w drugiej połowie profilu i ich niewystarczający już przekrój były powodem, że końcówka skrzydła została odgięta w kierunku 'góra-tył' i bardzo szybko odłamana, gdyż zakres odkształceń plastycznych jest dla stopów lotniczych dość mały, a naprężenia przekroczyły zakres wytrzymałości całego profilu na zginanie. Końcówka skrzydła zostaje zatem odłamana do góry, podczas, gdy samolot na pierwszych metrach po zderzeniu z brzozą porusza się jeszcze po dotychczasowym kursie.
Przyjrzyjmy się teraz, co najprawdopodobniej działo się dalej z odłamaną końcówką skrzydła. Żeby to prześledzić należy przyjrzeć się bliżej opływowi strug powietrza wokół profilu skrzydła samolotu.
(Chyba już widzę te nowe komentarze o jasnowidzach, a niech tam. To tylko blog.)
Poniższy rysunek pochodzi z Wiki.pl "Siła nośna płata o skończonym wydłużeniu" rys. 6, miejsce złamania skrzydła (b-b) moje. Nawiasem mówiąc, rysunek ten został poprawiony przez autora na wiki.pl po mojej uwadze, że prawy wir zawinął w tę samą stronę co lewy.
W stanie ustalonym lotu mamy zatem za samolotem dwa wiry, skierowane do góry przy końcach skrzydeł i zawijane w dół w środku ścieżki za samolotem.
Przeanalizujmy sytuację w chwili odłamania końcówki skrzydła. Wir stanu ustalonego (czerwone kręgi) siłą rzeczy podąża za samolotem z prędkością lotu. W chwili odłamania końcówki skrzydła załamuje się cyrkulacja, która ten wir wytwarzała. Sam wir stanu ustalonego podąża jednak dalej za samolotem do miejsca odłamania końcówki, gdyż strugi powietrza zostały już wprawione w ruch.
W momencie odłamania końcówki, skrócone skrzydło wytwarza nowy wir, który przez skrót skrzydła jest o 6m przesunięty w kierunku osi ścieżki i nieco już zniekształcony. Zawirowanie stanu stabilnego 'dogania' strefę złamania skrzydła i obydwa wiry dodają się.
Sumaryczna siła podmuchu w górę obydwu zawirowań była najwyraźniej w stanie 'przerzucić' końcówkę lewego skrzydła nad statecznikiem, a może już po jego przelocie i nad zawirowaniem skrzydła prawego. W ten sposób końcówka skrzydła lewego mogła znaleźć się po prawej stronie toru lotu TU154M.
Ciekawym problemem w kontekście wypadku smoleńskiego jest pytanie: jaki jest czas reakcji systemu sterowania klap po ręcznym przestawieniu dźwigni DSS na "odejście". Cały fizyczny dramat tego wypadku rozegrał się w zakresie kilku sekund i kilku metrów wysokości lotu. Ale tak bywa najczęściej.
Pozdrawiam wszystkich
Jutro zaczynam beczkę
