Τανάγρα: Τα κρίσιμα σενάρια και τα αναπάντητα ερωτήματα για τη συντριβή του F-4E Phantom

Η έρευνα εστιάζει στο ελάχιστο ύψος, την πιθανότητα αεροδυναμικής απώλειας στήριξης (stall) και το ενδεχόμενο τεχνικής βλάβης

Η συντριβή του δικινητήριου μαχητικού F-4E στην Τανάγρα όπου έχασαν τη ζωή τους ο επισμηναγός Ιωάννης Μπλέσιας και ο σμηναγός Δημήτρης Πέτρου έχει δημιουργήσει μια σειρά από αναπάντητα ερωτήματα σχετικά το τι συνέβη τα τελευταία δευτερόλεπτα της μοιραίας πτήσης του Phantom και προκάλεσε την πτώση του αεροσκάφους της Πολεμικής Αεροπορίας.

Το ερώτημα δεν μπορεί να απαντηθεί βιαστικά καιενώ η διερεύνηση των αιτιών που οδήγησαν στην τραγωδία είναι σε εξέλιξη – έως την ολοκλήρωσή τους- κανείς δεν μπορεί να μιλήσει υπεύθυνα για συγκεκριμένη αιτία.

Τα διαθέσιμα βίντεο που υπάρχουν μπορούν να δώσουν ενδείξεις για το τι συνέβη αλλά από μόνα τους δεν μπορούν να δώσουν απαντήσεις καθώς για να δοθεί μία εμπεριστατωμένη απάντηση στη διερεύνηση ενός στρατιωτικού αεροπορικού δυστυχήματος απαιτείται προηγουμένως η ανασύνθεση των δεκάδων παραμέτρων που συνέβαλαν σε αυτό όπως ταχύτητα, ύψος, γωνία κλίσης, γωνία προσβολής, φορτίο G, κατάσταση κινητήρων και χειριστηρίων, υδραυλικά συστήματα, πορεία του αεροσκάφους, επικοινωνίες του πληρώματος και, τελικά, τα ίδια τα συντρίμμια.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΑΚΟΜΗ

Αυτοί οι κινητήρες βενζίνης δεν σπάνε ποτέ -Ποια αυτοκίνητα δεν βγάζουν βλάβη μέχρι τα 400.000 χιλιόμετρα

Δείτε το βίντεο με τη συντριβή του μοιραίου Phantom:

Έως ότου βγει το επίσημο πόρισμα για τι πραγματικά συνέβη τα τελευταία δευτερόλεπτα πριν την τραγωδία μπορούμε να εξετάσουμε το δυστύχημα μέσα από όσα γνωρίζει η αεροπορική επιστήμη και κυρίως όσα έχουν μάθει οι ερευνητές τις προηγούμενες δεκαετίες από το ίδιο το F-4E Phantom.

Τι έδειχναν έρευνες της NASA για πτώσεις Phantom

Από την πρώτη στιγμή, έμπειροι πιλότοι με τους οποίους συνομίλησε το Newsbomb θεωρούν ότι υπάρχουν κάποια βασικά σενάρια για τα αίτια της πτώσης. Ενα ενδεχόμενο είναι η συντριβή να οφείλεται σε high speed stall, δηλαδή σε απώλεια στήριξης λόγω της μεγάλης ταχύτητας με την οποία κινούνταν το δικινητήριο Phantom.

Στο σενάριο της απώλειας στήριξης λόγω των υψηλών ταχυτήτων οι πιλότοι δέχονται πολύ μεγαλύτερα G απ’ ό,τι επιτρέπεται και ως αποτέλεσμα, παρ’ όλη την μεγάλη ταχύτητα του μαχητικού αεροσκάφους, μπορεί να προκληθεί ακόμη και αποκόλληση του οριακού στρώματος των πτερυγίων.

Η NASA είχε μελετήσει επί χρόνια τη συμπεριφορά του Phantom μετά από περιστατικά απώλειας ελέγχου και stall/spin, καταγράφοντας κρίσιμα στοιχεία για το πώς συμπεριφέρεται το αεροσκάφος όταν πλησιάζει τα αεροδυναμικά του όρια. Όπως αναφέρει ο Χρήστος Βασιλειάδης σε ανάρτησή του, δημοσίευμα του polemikiaeroporiahaf.gr αναφέρει, μεταξύ άλλων, ότι η υψηλή ταχύτητα δεν αποκλείει την αεροδυναμική απώλεια στήριξης (stall). Κρίσιμο μέγεθος είναι η γωνία προσβολής: όταν ξεπεραστεί η κρίσιμη τιμή, η ροή αποκολλάται και η άντωση μειώνεται δραστικά. Σε κλειστή στροφή, η αύξηση των G απαιτεί μεγαλύτερη άντωση, περιορίζοντας περαιτέρω το περιθώριο ασφαλείας και μπορεί να οδηγήσει σε accelerated stall.

Η συμπεριφορά του F-4 σε υψηλές γωνίες προσβολής έχει μελετηθεί εκτενώς. Έρευνες της NASA, έπειτα από περισσότερα από 100 ατυχήματα που συνδέθηκαν με stall/spin και απώλεια ελέγχου, ανέδειξαν φαινόμενα όπως το «nose slice» και μειωμένη πλευρική και διευθυντική ευστάθεια. Οι έρευνες συνέβαλαν και σε βελτιώσεις, όπως τα leading-edge slats στο F-4E.

Ωστόσο, αυτό δεν αποδεικνύει ότι συνέβη stall στην Τανάγρα. Το κρίσιμο ζήτημα είναι η ακριβής ανασύνθεση των τελευταίων δευτερολέπτων: ύψος, ταχύτητα, G, γωνία προσβολής και συνολική ενεργειακή κατάσταση.

Το κρίσιμο σημείο δεν είναι μόνο η ταχύτητα

Βλέποντας κανείς τα βίντεο από την ημέρα της συντριβής του Phantom στην Τανάγρα μπορεί να θεωρήσει ότι ένα αεροσκάφος που κινείται με μεγάλη ταχύτητα δεν μπορεί να αντιμετωπίσει αεροδυναμική απώλεια στήριξης.

Στην πραγματικότητα όμως, το stall δεν καθορίζεται απλώς από την ένδειξη της ταχύτητας αλλά καθορίζεται πρωτίστως από τη γωνία προσβολής της πτέρυγας καθώς αν αυτή ξεπεραστεί, η ροή του αέρα πάνω στην πτέρυγα αρχίζει να αποκολλάται και η ικανότητά της να παράγει την απαιτούμενη άντωση μειώνεται δραστικά.

Σε περίπτωση δε που το μαχητικό βρίσκεται σε κλειστή στροφή, το πράγμα γίνεται ακόμη πιο σύνθετο καθώς όσο αυξάνεται η κλίση και το αεροσκάφος επιχειρεί να διατηρήσει ή να μεταβάλει έντονα την τροχιά του, αυξάνεται και το φορτίο που δέχεται. Η αύξηση των G σημαίνει ότι απαιτείται μεγαλύτερη άντωση. Και αυτό μεταβάλλει σημαντικά το περιθώριο μέχρι την αεροδυναμική απώλεια στήριξης.

Με απλά λόγια: ένα μαχητικό μπορεί να βρεθεί σε εξαιρετικά δυσμενή αεροδυναμική κατάσταση ακόμη και όταν το ταχύμετρό του δείχνει έναν αριθμό που στον απλό παρατηρητή φαίνεται πολύ μεγάλος. Αυτό είναι γνωστό ως accelerated stall.

Σημειώνεται, ότι δεν υποστηρίζουμε ότι κάτι τέτοιο συνέβη στην περίπτωση της Τανάγρας απλά επιστημονικά δεν μπορεί να αποκλειστεί ένα τέτοιο ενδεχόμενο μόνο και μόνο επειδή το αεροσκάφος είχε υψηλή ταχύτητα.

Το F-4 έχει μια ιδιαίτερα καλά μελετημένη αεροδυναμική ιστορία

Το πιο ενδιαφέρον κομμάτι της υπόθεσης προκύπτει μέσα από το ίδιο το Phantom καθώς πρόκειται για ένα αεροσκάφος του οποίου η συμπεριφορά σε υψηλές γωνίες προσβολής απασχόλησε επί δεκαετίες μηχανικούς, πιλότους δοκιμών και ερευνητικά κέντρα.

Μάλιστα, η NASA πραγματοποίησε στο παρελθόν εκτεταμένες έρευνες στο F-4 μετά από σειρά περιστατικών απώλειας ελέγχου και stall/spin.

Τα στοιχεία που προέκυψαν από τις έρευνες αυτές και δημοσιοποιήθηκαν είναι εντυπωσιακά. Οι αμερικανικές Ένοπλες Δυνάμεις αντιμετώπισαν περισσότερα από 100 ατυχήματα F-4 που συνδέθηκαν με υψηλές γωνίες προσβολής και καταστάσεις stall/spin.

Οι εν λόγω δοκιμές αποκάλυψαν ότι σε υψηλές γωνίες προσβολής μπορούσε να εμφανιστεί στο αεροσκάφος απώλεια πλευρικής και διευθυντικής ευστάθειας. Σε δοκιμές μοντέλου F-4C παρατηρήθηκε απότομη εκτροπή της μύτης – το λεγόμενο «nose slice» – κοντά στην περιοχή του stall, ενώ αρκετές δοκιμές κατέληξαν σε απώλεια ελέγχου.

Η εξήγηση βρισκόταν στη σύνθετη αλληλεπίδραση της ροής γύρω από τη σαρωμένη πτέρυγα και τα ουραία πτερύγια σε μεγάλες γωνίες προσβολής.

Αυτή ακριβώς η συμπεριφορά αποτέλεσε αντικείμενο ειδικών δοκιμών σε αεροδυναμικές σήραγγες. Οι έρευνες συνέβαλαν στις μεταγενέστερες βελτιώσεις της πτέρυγας του F-4E, μεταξύ άλλων με leading-edge slats, ώστε να βελτιωθεί η συμπεριφορά του αεροσκάφους κοντά στα όρια.

Η διαπίστωση αυτή έχει ιδιαίτερη σημασία για την συζήτηση γύρω από τα αίτια του δυστυχήματος στην Τανάγρα επειδή δείχνει ότι η συμπεριφορά του συγκεκριμένου τύπου αεροσκάφους σε ακραίες αεροδυναμικές συνθήκες είναι ένα φαινόμενο γνωστό και βαθιά μελετημένο.

Το πραγματικό ερώτημα ίσως είναι το διαθέσιμο ύψος

Πέρα όμως από την υψηλή γωνία προσβολής και τις καταστάσεις stall/spin υπάρχει και μία δεύτερη παράμετρος που θα μπορούσε να αποδεχθεί ακόμη πιο σημαντική. Πρόκειται για το ύψος που βρισκόταν το αεροσκάφος καθώς σε μεγάλο ύψος μία προσωρινή απώλεια ελέγχου από τον χειριστή μπορεί να είναι ανακτήσιμη. Ωστόσο, το ίδιο ακριβώς γεγονός σε απόσταση μερικών εκατοντάδων μέτρων από το έδαφος θα μπορούσε να αποβεί καταστροφικό.

Αυτό αλλάζει ολόκληρη τη φιλοσοφία της διερεύνησης καθώς το ερώτημα δεν είναι μόνο: «Γιατί το αεροσκάφος άρχισε να χάνει ύψος;» αλλά και «αν το πλήρωμα επιχείρησε να ανακόψει την κάθοδο, υπήρχε πλέον αρκετό ύψος για να το πετύχει;»

Όπως καταλαβαίνουμε κάθε αεροσκάφος χρειάζεται χρόνο και χώρο προκειμένου να μεταβάλλει το διάνυσμα της ταχύτητάς του. Ένα F-4 που κινείται γρήγορα δεν μπορεί να αλλάξει στιγμιαία την καθοδική του τροχιά μονάχα επειδή ο χειριστής τραβά το χειριστήριο.

Σε πολύ χαμηλό ύψος, ακόμη και διαφορά ενός ή δύο δευτερολέπτων μπορεί να μετατρέψει μια ανακτήσιμη κατάσταση σε μη ανακτήσιμη καθώς επηρεάζεται άμεσα από την αδράνεια, την ακτίνα καμπυλότητας της τροχιάς, τα αεροδυναμικά όρια, το μέγιστο διαθέσιμο φορτίο G και το έδαφος.

Η ανθρώπινη αντίδραση μετριέται πλέον σε δευτερόλεπτα

Σε ένα αεροπορικό δυστύχημα υπάρχει πάντα ο ανθρώπινος παράγοντας. Η NASA έχει μελετήσει ειδικά τη συμπεριφορά χειριστών μαχητικών κατά τη διάρκεια stall/spin και απώλειας ελέγχου. Οι μελέτες έχουν αναδείξει δυσκολίες όπως η έγκαιρη αναγνώριση της κατάστασης, η επιλογή της σωστής διαδικασίας ανάκτησης, η στρέβλωση της αντίληψης του χρόνου και η τάση καθυστέρησης της απόφασης εγκατάλειψης ενός αεροσκάφους όταν το πλήρωμα εξακολουθεί να προσπαθεί να το ανακτήσει.

Και εδώ χρειάζεται μεγάλη προσοχή. Η αναφορά στον ανθρώπινο παράγοντα δεν σημαίνει ανθρώπινο λάθος.

Στη σύγχρονη διερεύνηση ατυχημάτων ο ανθρώπινος παράγοντας περιλαμβάνει τον φόρτο εργασίας, τις πληροφορίες που είχε διαθέσιμες ο χειριστής, τις επιταχύνσεις που δεχόταν, τον χρόνο που είχε για να αντιδράσει και τη δυνατότητα να αντιληφθεί εγκαίρως τι ακριβώς συνέβαινε.

Στην Τανάγρα το χρονικό παράθυρο φαίνεται ότι ήταν εξαιρετικά μικρό. Και αυτό ενδέχεται να αποδειχθεί καθοριστικό.

Γιατί οι χειριστές δεν εγκατέλειψαν πριν τη συντριβή και γιατί δεν έγινε εκτίναξη; Πρόκειται για ένα από τα δυσκολότερα ερωτήματα που πρέπει να απαντηθεί, ωστόσο χωρίς τα στοιχεία της έρευνας αυτό δεν μπορεί να γίνει.

Σε ένα ταχύτατα εξελισσόμενο συμβάν χαμηλού ύψους, όμως, η χρονική αλληλουχία μπορεί να είναι τόσο συμπιεσμένη ώστε ο χειριστής να περάσει μέσα σε ελάχιστα δευτερόλεπτα από την αναγνώριση του προβλήματος, στην προσπάθεια ανάκτησης και τελικά στην πρόσκρουση.

Υπάρχει επίσης ένα φαινόμενο που έχει καταγραφεί σε μελέτες αεροπορικών ατυχημάτων: ο χειριστής συνεχίζει να επιχειρεί την ανάκτηση επειδή μέχρι πολύ αργά θεωρεί ότι το αεροσκάφος μπορεί ακόμη να σωθεί.

Στην περίπτωση της Τανάγρας δεν γνωρίζουμε αν συνέβη κάτι τέτοιο και θα ήταν λάθος να το υποθέσουμε. Αλλά η απουσία εκτίναξης είναι ένα από τα στοιχεία που αναπόφευκτα θα εξεταστούν μαζί με ολόκληρη τη χρονική αλληλουχία των τελευταίων δευτερολέπτων.

Και αν υπήρξε τεχνική αστοχία; Εδώ πρέπει να μείνει ανοιχτή η έρευνα, καθώς ένα τέτοιο ενδεχόμενο μπορεί να αλλάξει εντελώς την εικόνα.

Οι δύο J79, το σύστημα τροφοδοσίας καυσίμου, τα υδραυλικά κυκλώματα, τα χειριστήρια πτήσης, τα συστήματα ευστάθειας και οι επιφάνειες ελέγχου πρέπει να εξεταστούν. Το ίδιο ισχύει για πιθανή πρόσκρουση πτηνού ή άλλη εξωτερική αιτία.

Υπάρχει επίσης κάτι ακόμη που συχνά ξεχνάμε όταν συζητάμε αεροπορικά δυστυχήματα: δεν είναι απαραίτητο να υπάρχει μία και μοναδική αιτία.

Ένα ατύχημα μπορεί να δημιουργηθεί από αλυσίδα γεγονότων.

Μια μικρή τεχνική δυσλειτουργία μπορεί να συμβεί σε μια απαιτητική φάση της πτήσης. Η αντίδραση μπορεί να μεταβάλει την ταχύτητα ή τη γωνία προσβολής. Η αυξημένη κλίση μπορεί να αυξήσει το απαιτούμενο φορτίο. Και όλα αυτά μπορεί να συμβούν ενώ απομένουν μόνο μερικές εκατοντάδες πόδια μέχρι το έδαφος.

Καθένας από αυτούς τους παράγοντες μόνος του μπορεί να είναι αντιμετωπίσιμος. Ο συνδυασμός τους μπορεί να μην είναι.

Τα παλαιότερα ατυχήματα του Phantom έχουν κάτι να μας διδάξουν

Η ιστορία του F-4 είναι πολύτιμη ακριβώς επειδή το αεροσκάφος έχει πετάξει επί δεκαετίες σε εξαιρετικά απαιτητικά επιχειρησιακά περιβάλλοντα.

Η επιστημονική βιβλιογραφία γύρω από το Phantom περιλαμβάνει πραγματικές περιπτώσεις απώλειας ελέγχου, stall/spin και departure από ελεγχόμενη πτήση.

Αυτά τα περιστατικά ωστόσο δεν αποτελούν απόδειξη για την Τανάγρα αλλά μπορούν να αποτελέσουν μία βάση σύγκρισης.

Οι ερευνητές μπορούν να εξετάσουν αν η κινηματική εικόνα του ελληνικού F-4 –η μεταβολή της κλίσης, η πορεία της μύτης, ο ρυθμός καθόδου και η συμπεριφορά πριν από την πρόσκρουση– παρουσιάζει χαρακτηριστικά γνωστά από προηγούμενες περιπτώσεις.

Αυτός είναι ένας από τους λόγους που τα βίντεο από διαφορετικές γωνίες έχουν τόσο μεγάλη αξία.

Οι ερευνητές έχουν τη δυνατότητα μέσα από σύγχρονες μεθόδους να κάνουν ανακατασκευή της τροχιάς και εξάγουν εκτιμήσεις για την ταχύτητα, το ύψος, τη θέση και τις μεταβολές του αεροσκάφους στον χώρο. Τι σημαίνει αυτό; Οτι η εικόνα της πτώσης του αεροσκάφους μπορεί να μετατραπεί σε δεδομένα που θα μπορούσαν να δώσουν απαντήσεις γύρω από τα αίτια της συντριβής του Phantom.

Σήμερα υπάρχουν τρία βασικά ενδεχόμενα που επιστημονικά πρέπει να παραμείνουν ανοιχτά:

Μια αεροδυναμική κατάσταση που οδήγησε σε απώλεια ελέγχου ή ανεπαρκή δυνατότητα ανάκτησης, μια τεχνική αστοχία ή ένας συνδυασμός παραγόντων που, λόγω του εξαιρετικά χαμηλού ύψους, εξελίχθηκε σε ελάχιστο χρόνο.

Υπάρχει επίσης η περίπτωση το αεροσκάφος να παρέμενε ελέγξιμο αλλά η τροχιά του να είχε γίνει πλέον γεωμετρικά μη ανακτήσιμη πριν από την επαφή με το έδαφος.

Αυτό είναι διαφορετικό από το stall και διαφορετικό από τη μηχανική βλάβη. Και γι’ αυτό έχει σημασία να μην μπερδεύονται οι έννοιες.

Η απάντηση βρίσκεται στα δευτερόλεπτα που ακόμη λείπουν

Η πραγματική διερεύνηση της Τανάγρας δεν θα κριθεί από μία φωτογραφία ούτε από μία εντυπωσιακή θεωρία.

Θα κριθεί από αριθμούς, πόσο γρήγορα πετούσε το Phantom; ποια ήταν η πραγματική γωνία κλίσης; ποιος ήταν ο ρυθμός καθόδου; πόσα G αναπτύχθηκαν; πώς μεταβλήθηκε η γωνία προσβολής;

Πότε ξεκίνησε η προσπάθεια ανάκτησης;

Και κυρίως: πόσα πόδια ύψους απέμεναν εκείνη ακριβώς τη στιγμή;

Εκεί πιθανότατα βρίσκεται ένα μεγάλο μέρος της απάντησης.

Μέχρι να μιλήσουν τα στοιχεία της επίσημης διερεύνησης, κανείς δεν δικαιούται να χρεώσει το δυστύχημα ούτε στο αεροσκάφος ούτε στους ανθρώπους που βρίσκονταν μέσα σε αυτό, σύμφωνα με το newsbomb.gr.

Η επιστήμη, όμως, μας επιτρέπει ήδη να καταλάβουμε ότι σε μία πτήση χαμηλού ύψους με ένα μαχητικό που κινείται με τεράστια ενέργεια, η απόσταση ανάμεσα σε μια απολύτως ελεγχόμενη κατάσταση και σε μια κατάσταση από την οποία δεν υπάρχει πλέον αρκετός χώρος για επιστροφή μπορεί να μην μετριέται σε λεπτά. Μπορεί να μετριέται σε λίγα δευτερόλεπτα και μερικές εκατοντάδες πόδια.

Και ίσως αυτά ακριβώς τα δευτερόλεπτα να είναι το κλειδί για να μάθουμε τι πραγματικά συνέβη στην Τανάγρα…