Rekonstrukcja ostatnich minut lotu wskazuje na błąd pilotażu

Słabe wyposażenie lotniska w Smoleńsku
Służba ruchu lotniczego w Smoleńsku, po nawiązaniu łączności radiowej z załogą, gdy samolot znajdował się kilkadziesiąt kilometrów od miejsca lądowania, poinformowała o wyjątkowo trudnych warunkach atmosferycznych i zasugerowała lądowanie na innym, lepiej wyposażonym lotnisku. Warunki atmosferyczne mające istotne znaczenie dla bezpiecznego lądowania to podstawa chmur, czyli wysokość między dolną granicą zachmurzenia, a powierzchnią ziemi, wysokość ta jest także nazywana wysokością decyzyjną.

Drugim parametrem jest widzialność pasa, czyli odległość, z jakiej pilot jest w stanie zauważyć pas startowy lub jego oświetlenie. Pilot samolotu wykonującego zajście do lądowania bez widzialności czerpie informacje o położeniu samolotu względem ziemi wyłącznie z przyrządów pokładowych. To trudne zadanie, można je spróbować zrozumieć, zamykając oczy i próbując zejść ze stromych schodów wyłącznie na podstawie informacji przekazywanych przez inną osobę, bez trzymania się rękami poręczy.

Decyzja o lądowaniu nie była błędem, gdyż lotnisko mimo złej pogody było cały czas otwarte

Istotne znaczenie ma wyposażenie lotniska oraz samolotu w przyrządy nawigacyjne, ułatwiające podejście i lądowanie w warunkach ograniczonej widzialności. Są to systemy lądowania przyrządowego, które mogą współpracować z autopilotem w samolocie i bezpiecznie sprowadzić samolot do lądowania przy warunkach atmosferycznych nawet gorszych, niż panowały na lotnisku w Smoleńsku.

System lądowania przyrządowego kategorii III B (ILS Cat. III B), najlepszy z rutynowo stosowanych na wielu lotniskach, pozwala na bezpieczne lądowanie przy podstawie chmur 15 metrów i widzialności pasa w przedziale 75-200 metrów. Prezydencki Tu-154 był wyposażony w pokładowy system lądowania przyrządowego kategorii I (podstawa chmur 60 i widzialność 800 metrów). Niestety lotnisko Siewiernyj nie dysponowało naziemnym urządzeniem tego typu, co zmusiło załogę do wykonania tzw. nieprecyzyjnego podejścia do lądowania z wykorzystaniem radiolatarni bezkierunkowych, czyli nadajników radiowych współpracujących z pokładowymi radiokompasami. Załoga miała także do dyspozycji informacje o odległości i położeniu samolotu względem lotniska przekazywane przez operatora radaru obserwacji okrężnej. Niestety, nie miała dokładnych informacji o odległości do pasa oraz położeniu samolotu na ścieżce zniżania, bo na lotnisku nie było radaru precyzyjnego podejścia do lądowania.
W takiej sytuacji podstawa zachmurzenia oraz widzialność stają się kluczowe dla zapewnienia bezpiecznego lądowania, bowiem określają one, jak dużo czasu ma załoga, aby ustabilizować samolot bezpośrednio przed lądowaniem na podstawie obserwacji ziemi, świateł podejścia i samego pasa startowego. W locie z prędkością ok. 280 km/godz., a z taką właśnie Tu-154 podchodzi do lądowania, samolot pokonuje 78 metrów w ciągu sekundy, a przelot ostatniego kilometra przed lądowaniem zajmuje 13 sekund. Zniżanie z wysokości 100 metrów do powierzchni ziemi, z prędkością 3 m/s zajmuje nieco ponad pół minuty. Te liczby pokazują, jak niewiele czasu ma załoga przed lądowaniem w minimalnych warunkach atmosferycznych na ocenę sytuacji, podjęcie decyzji i wykonanie lądowania.

Niezamknięcie portu wpłynęło na decyzję załogi
Załoga wiedziała o rzeczywistych warunkach atmosferycznych, o widzialności w granicach 500 metrów, o nieokreślonej podstawie chmur (faktycznie sięgających ziemi). Słyszała także sugestię kontrolera sugerującego lądowanie na innym, lepiej wyposażonym lotnisku. Czy zatem błędem było podjęcie decyzji o podejściu do lądowania w Smoleńsku? Należy przyjąć, że ta decyzja nie była błędna, ponieważ lotnisko pomimo zadeklarowanych warunków atmosferycznych poniżej minimalnych zapewniających bezpieczne starty i lądowania nie zostało zamknięte.

Dowódca załogi postanowił wykonać manewr podejścia do pasa, ocenić warunki i ostatecznie zdecydować o lądowaniu lub przelocie na lotnisko zapasowe z chwilą osiągnięcia przez samolot wysokości decyzyjnej. Z pewnością załoga wiedziała, jakie są jej możliwości i na co się decyduje. Manewr podejścia do lądowania nie budził żadnych wątpliwości do chwili osiągnięcia przez samolot wysokości 100 metrów w odległości ok. 2 kilometrów od progu pasa startowego. Dramat rozegrał się właśnie tam: na przestrzeni 1-1,5 kilometrów, w przedziale wysokości między 100 metrami a powierzchnią ziemi, w czasie 30-40 sekund. Czynnikiem decydującym o katastrofie była wysokość lotu.

W powszechnym odczuciu wysokość czy prędkość to parametry łatwe do zmierzenia i do utrzymania w locie. Prawda jest bardziej skomplikowana. W nawigacji lotniczej występuje kilka różnych rodzajów prędkości (przyrządowa, rzeczywista, podróżna) oraz kilka rodzajów wysokości (rzeczywista, odniesiona do poziomu lotniska, poziomu morza czy uśrednionej wysokości w rejonie lotów). Wysokość w nawigacji lotniczej jest mierzona różnymi przyrządami. Są wysokościomierze barometryczne (ciśnieniowe) oraz radiowe. Te pierwsze mierzą zmiany ciśnienia atmosferycznego na zmieniającej się wysokości lotu i wymagają ciśnienia referencyjnego, czyli ustawienia na wysokościomierzu wartości ciśnienia panującego w danym punkcie: na lotnisku lub w rejonie lotów, lub ciśnienia 760 milimetrów słupa rtęci, które odpowiada ciśnieniu panującemu na poziomie morza. Po ustawieniu wartości ciśnienia wysokościomierz musi pokazywać zero. Jak widać, w przypadku wysokościomierzy ciśnieniowych istotnego znaczenia nabiera przekazanie załodze lądującego samolotu wiarygodnej informacji o ciśnieniu atmosferycznym.

Problem polega także na tym, że w różnych krajach stosowane są różne wartości ciśnienia. W Rosji są to milimetry słupa rtęci (mm Hg). Przepisy ICAO, według których wykonywał lot prezydencki Tu-154, zalecają stosowanie hektopaskali (hPa). To powoduje konieczność przeliczania w locie wartości ciśnienia i pomimo stosowania tabel przeliczeniowych, zawsze może być to źródłem pomyłki, która tym bardziej nabiera znaczenia, im gorsze warunki atmosferyczne występują w czasie lądowania.
W przeciwieństwie do ciśnieniowych wysokościomierze radiowe mierzą rzeczywistą wysokość lotu samolotu nad terenem. Jedna antena radiowysokościomierza wysyła sygnał radiowy, a druga odbiera sygnał zwrotny odbity od powierzchni ziemi. Precyzyjnie zmierzona różnica czasu pomiędzy wysłaniem sygnału a jego odbiorem pozwala na określenie rzeczywistej wysokości lotu samolotu nad terenem. Mankamentem jest fakt, że teren wokół lotniska nie zawsze jest płaski jak stół.

Samolot nurkuje - piloci kontynuują lądowanie
Załoga rozpoczęła manewr nieprecyzyjnego podejścia do lądowania, budując standardowy manewr wyprowadzenia samolotu w początkowy punkt ścieżki zniżania do pasa. Samolot powinien znajdować się w odległości 10 kilometrów od początku pasa na wysokości 500 metrów (w odniesieniu do poziomu lotniska). Zniżanie odbywało się z prędkością postępową ok. 260-280 km/godz. i z prędkością zniżania 2,5-3 m/s.

Samolot osiągnął wysokość decyzyjną w odległości ok. 2 kilometrów od początku pasa i utrzymywał prawidłową pozycję na ścieżce zniżania. Graniczne warunki atmosferyczne, które umożliwiłyby podjęcie decyzji o lądowaniu na lotnisku w Smoleńsku, to podstawa chmur (wysokość decyzyjna) 120 metrów oraz widzialność 1,8 kilometra. Osiągając taką wysokość lotu i nie widząc ziemi w stopniu umożliwiającym ustalenie położenia samolotu względem progu pasa, dowódca załogi powinien przerwać lądowanie, zwiększyć wysokość i odlecieć na inne lotnisko. Tymczasem samolot kontynuował manewr, zwiększając intensywnie kąt szybowania i prędkość zniżania. Wyglądało to tak jakby samolot nagle zanurkował.

Z pewnością nie jest to manewr, który duży samolot powinien wykonywać tak blisko ziemi, w dodatku bez widoczności. Należy założyć, że załoga miała uzasadniony powód, aby podjąć taką decyzję. Gdyby wzrokiem wypatrzyła ziemię, kontynuowałaby zniżanie bez gwałtownych manewrów, koncentrując się na utrzymaniu parametrów do lądowania. Co w takim razie mogło skłonić załogę, która wykonywała lot według przyrządów i bez widzialności ziemi, do nagłego zmniejszenia wysokości lotu? To mógł być tylko nagły wzrost wysokości lotu.

Należy przyjąć, że wysokościomierz barometryczny miał ustawione prawidłowe ciśnienie referencyjne i pokazywał właściwą wysokość. Przemawia za tym fakt, że do wysokości 100 metrów Tu-154 utrzymywał właściwy profil lotu, do którego kontroler lotu nie miał zastrzeżeń. Należy przypomnieć, że przed pasem lotniska na kierunku lądowania znajdował się jar o głębokości ok. 60 metrów. Radiowysokościomierz pokazujący rzeczywistą odległość od samolotu do powierzchni ziemi z chwilą wlotu nad jar pokazał nagły wzrost wysokości, zjawisko wybitnie niekorzystne w ostatniej fazie lotu bezpośrednio poprzedzającej lądowanie.

Brakowało kilku sekund, aby uratować samolot
Informacja o wzroście wysokości została odczytana jako wznoszenie samolotu, któremu należało przeciwdziałać poprzez zwiększenie prędkości opadania. Nie widząc ziemi, załoga nie mogła uświadomić sobie faktu, że tym razem, to nie samolot wznosi się, tylko ziemia się od niego oddala. Podejmując przeciwdziałanie wznoszeniu, którego nie było, piloci nagle zwiększyli prędkość zniżania, kierując się wskazaniami wysokościomierza radiowego i mając w pamięci fakt, iż przyrządy ciśnieniowe, także wariometr pokazujący prędkość wznoszenia lub opadania samolotu, działają z pewnym opóźnieniem, a radiowysokościomierz działa w czasie rzeczywistym.
O słuszności postępowania mogło ich także upewnić chwilowe pokrycie się wskazań obydwu wysokościomierzy. Jednakże wskazania radiowysokościomierza zaczęły maleć w tempie równie szybkim, jak chwilę wcześniej wzrastały. Przelot przez cały jar o szerokości ok. kilometra trwał nie dłużej niż 12 sekund. W tym czasie załoga dostrzegła ziemię oraz zorientowała się, że samolotowi grozi niebezpieczeństwo, i próbowała mu przeciwdziałać poprzez próbę nagłego zwiększenia wysokości lotu.

Piloci nie zdawali sobie sprawy z tego, że wykonują lot profilowy na dnie niecki, a kąt wznoszenia samolotu, wystarczający w płaskim terenie, jest za mały, aby pokonać wznoszące się zbocze jaru. W trakcie próby wyprowadzenia samolotu ze skomplikowanej sytuacji zabrakło także czasu na to, aby silniki osiągnęły pełną moc. Lotnicze silniki odrzutowe potrzebują od kilku do kilkunastu sekund od przestawienia dźwigni sterowania do osiągnięcia obrotów maksymalnych. Zjawisko to znają kierowcy samochodów z silnikami Diesla, w których wciśnięcie pedału gazu powoduje reakcję silnika dopiero po pewnym czasie. W przypadku prezydenckiego samolotu to było tych kilka brakujących sekund, które zadecydowały o tragedii.

Przez kilka sekund samolot wykonywał lot bardzo nisko nad wznoszącym się zboczem jaru, zahaczając podwoziem i dolną częścią kadłuba o krzewy i druty. Decydujące znaczenie miało uderzenie skrzydłem w drzewo. Wskutek uderzenia samolot gwałtownie skręcił w lewo, a utrata części lewego skrzydła spowodowała obrót do pozycji odwróconej i zderzenie z ziemią najpierw obciętym skrzydłem, potem częścią ogonową, a na końcu górną częścią kadłuba. Uderzenie o ziemię w pozycji odwróconej zredukowało do zera szanse na przeżycie katastrofy samolotu. Górna część kadłuba jest najsłabszą częścią konstrukcji. Elementy siłowe: węzły mocowania podwozia i skrzydeł, które w czasie wypadków lotniczych są w pewnym zakresie zdolne do uchronienia pasażerów, w tej sytuacji okazały się kompletnie bezużyteczne.

Płk Piotr Łukaszewicz