Koźlak Adrian
Jung Jacek
KATASTROFY LOTNICZE
Wstęp:
Pojęcie katastrofy lotniczej.
Najważniejsze przyczyny katastrof lotniczych.
Sposoby minimalizacji przyczyn katastrof.
wprowadzenie usprawnień silników
metody odstraszania ptaków
procedury antyhałasowe
Najtragiczniejsze katastrofy lotnicze w Polsce i na świecie.
cywilne
wojskowe
Zagrożenia spowodowane eksploatacją samolotów wielozadaniowych.
Podsumowanie.
Literatura.
Szczecin 2008
Pojęcie Katastrofy lotniczej
W zasadzie należy podzielić na dwie kategorie: z udziałem samolotów cywilnych, i będących rezultatem katastrofy wyłącznie samolotów wojskowych. Podział ten jest o tyle uzasadniony, że jakkolwiek większość katastrof samolotów cywilnych dociera praktycznie niezwłocznie do opinii publicznej (z wyjątkiem katastrof w takich krajach, jak ZSRR lub ChRL, w których obowiązywała lub obowiązuje nadal cenzura), to jednak katastrofy wyłącznie samolotów wojskowych często ukrywane bywają jako tajemnica wojskowa także w krajach demokratycznych. Katastrofy samolotów wojskowych zazwyczaj nie pociągają za sobą tak licznych ofiar, jak te z udziałem setek pasażerów, ale za to często niebezpieczeństwo, które wywołują, zagraża nie dziesiątkom czy setkom, ale tysiącom ludzi. Dlatego też przymiotnikiem "wielkie" określono tu także takie katastrofy, w których poszkodowanych zostało tylko kilka osób, albo nawet nikt nie ucierpiał, za to zagrożenie obejmowało setki lub tysiące.
Najważniejsze przyczyny katastrof lotniczych
Inspektorzy lotnictwa doszukali się wielu czynników i powodów, które wpływają bezpośrednio na katastrofy. Wśród nich należy wymienić m.in.:
niedziałające lub celowo wyłączone na czas konserwacji systemy w centrum kontroli lotów,
faktycznie ograniczona załoga (do jednej osoby, standardowo dwie) na nocnej zmianie w centrum kontroli lotów,
brak możliwości połączenia telefonicznego kontrolera lotu z innym centrum
obsługa innego samolotu, którego przelot nie był planowany i znalazł się on w tej przestrzeni powietrznej dodatkowo, poza planowymi lotami;
niejednoznaczności w przepisach lotniczych — w przypadku, kiedy polecenia kontroli lotów i wskazania przyrządów w samolocie są przeciwstawne, kapitan samolotu ma obowiązek podjąć decyzję, które z nich uzna za obowiązujące, jednakże nie zdefiniowano, co kapitan ma preferować.
złe warunki atmosferyczne
terroryzm
ptaki
Mówiąc o złych warunkach atmosferycznych mamy na myśli:
burzę;
mgłę;
intensywne oblodzenie
silna turbulencja
szkwał
uskok wiatru
trąba powietrzna
grad
opady zmniejszające widzialność
zakrycie wierzchołków wzniesień przez chmury
Burza jest to zjawisko atmosferyczne, którego niezbędnym elementem są wielokrotne wyładowania atmosferyczne między chmurami lub między chmurami a ziemią, którym towarzyszą efekty dźwiękowe (grzmot). Burza jest związana z rozwojem chmur Cb, z silną chwiejnością powietrza przy dużej wilgotności.
Mgłą nazywa się zawiesinę bardzo małych kropelek wody lub kryształków wody w powietrzu zmniejszającą widzialność poziomą przy powierzchni ziemi poniżej 1 km. Jest ona podobna do chmur stratus, chociaż podstawa mgły znajduje się na powierzchni ziemi podczas gdy wysokość podstawy chmur stratus wynosi co najmniej 15m.
Oblodzeniem nazywamy zjawisko osadzania się lodu w czasie lotu. Oblodzeniu, ulegają wszystkie typy statki powietrzne również samoloty o ponaddźwiękowych prędkościach lotu. Przy locie z prędkością powyżej 1000 km/h, na skutek znacznego aerodynamicznego nagrzewania, prawdopodobieństwo oblodzenia zmniejsza się. Jest to jedno z najgroźniejszych zjawisk, od którego w dużej mierze zależy bezpieczeństwo lotów, szczególnie wrażliwe na to zjawisko są statki powietrzne o małych prędkościach.
Turbulencja jest przykładem istnienia w powietrzu ruchów przypadkowych, nieusystematyzowanych. Obrazowo można to przedstawić jako pewną liczbę zawirowań powietrza o najróżniejszych rozmiarach i kierunkach wirowania. Piloci dosyć często turbulencją nazywają występujące nagłe ruchy wstępujące lub zstępujące, chociaż nie mają one charakteru przypadkowego
Szkwał to gwałtowny skok prędkości wiatru w krótkim czasie mający postać „uderzenia”, częstokroć ze znaczną (nawet do 180°)zmianą kierunku. Prędkość wiatru przy szkwale często przekracza 20-30 m/s, czas trwania rzędu kilku minut. Szkwały są ściśle związane z silnie rozbudowanymi chmurami konwekcyjnymi zarówno frontowymi jak i wewnątrzmasowymi.
Uskok wiatru to nagłe zmiany kierunku lub prędkości wiatru w atmosferze w płaszczyźnie pionowej i poziomej. Obserwowane są w bardzo małej przestrzeni wzdłuż toru lotu statku powietrznego, powodują gwałtowne zmiany prędkości opływu skrzydeł przez prąd powietrza i zmiany wielkości siły nośnej.
Trąby powietrzne
Silny mezoskalowy wir pod chmurami konwekcyjnymi o osi pionowej lub pochylonej. Trąba ma postać ciemnego słupa średnicy od kilku do kilkudziesięciu metrów, opuszcza się w postaci lejka z najniższej części chmury kłębiasto - deszczowej. Z jednej chmury opuszczać się może niekiedy kilka trąb, które są w takim przypadku niewielkiej średnicy. Prędkość wiatru dochodzi od 50 do 100 m/s i więcej.
Grad to opady, wypadające w ciepłej porze roku z wypiętrzonych chmur Cb, w postaci cząstek lodu - gradzin o różnych, często bardzo dużych wymiarach (średnica od 5 mm do 15 - 20 cm). Grad obserwuje się tylko podczas burzy, zwykle z ulewnym deszczem. Opad gradu może dać na powierzchni ziemi warstwę o grubości nawet 20 - 30 cm.
Opady ciągłe i przelotne:
Opady jednostajne powstające z chmur As i Ns i dlatego są przede wszystkim opadami frontowymi (fronty ciepłe, fronty chłodne pierwszego rodzaju i fronty okluzji). Tworzenie się chmur i opadów związane jest w tym przypadku z uporządkowanym wstępującym ruchem powietrza, obejmującym dostatecznie duże obszary tak w kierunku poziomym jak i pionowym. Obszary opadów jednostajnych związane są z adwekcją ciepłego powietrza i pokrywają się z obszarami spadku ciśnienia.
Opady przelotne powstające z chmur Cb, Sc i Cu cong. Są to opady wewnątrzmasowe, powstające w chwiejnych masach powietrza lub na frontach chłodnych.
Niebezpieczeństwo opadów atmosferycznych związane jest z ograniczoną widzialnością oraz z możliwością występowania oblodzenia statku powietrznego i dróg startowych. Szczególnie zmniejszona jest widzialność przy opadach śniegu, śniegu z deszczem, gradem lub krupy śnieżnej. Przy opadzie deszczu na szybie s-tu ustawionej prostopadle lub pod pewnym kątem do opadu następuje duże rozproszenie światła. Obserwacja przez tę szybę staje się utrudniona. W przypadku opadu gradu, śniegu z deszczem w zależności od prędkości lotu na szybie tworzy się warstwa wody i śniegu co również uniemożliwia obserwację.
Pod pojęciem minimalnej wartości widzialności rozumie się taką ich najmniejszą odległość, określoną wzdłuż ścieżki zniżania przy podejściu do lądowania, z jakiej pilot musi dostrzec początek drogi startowej i określić jej kierunek, aby przechodząc na sterowanie z wykorzystaniem orientacji wzrokowej mógł wykonać bezpiecznie lądowanie.
Sposoby minimalizacji przyczyn katastrof
1. Wprowadzane usprawnienia konstrukcyjne stosowanych silników lotniczych.
Oprócz tego modyfikowane są cały czas komory spalania silników lotniczych np.:
- komora o równoległych strefach spalania,
- komora o spalaniu dwustrefowym - szeregowym,
- komora ze wstępnym przygotowaniem mieszanki,
- komora z katalizatorami.
2. Metody odstraszania ptaków.
Po zmianie warunków środowiska naturalnego w rejonie lokalizacji lotniska może okazać się, iż pozostaje konieczność odstraszania ptaków z tego rejonu. Istnieje różnorodność metod odstraszania, prowadzących do różnych rezultatów. W zależności od istniejącej sytuacji, występującej w określonym, konkretnym rejonie, może zaistnieć konieczność równoczesnego wykorzystania kilku metod, jeżeli okaże się, że wybrana metoda traci swą skuteczność. W większości przypadków celowym jest równoczesne zastosowanie kilku metod i dzięki temu w drodze zmiany podejścia i kombinacji środków odstraszania, można uzyskać podwyższoną skuteczność działania.
3. Procedury antyhałasowe.
Procedury antyhałasowe wprowadzone dla operacji startów i odlotów oraz dla operacji podejść i lądowań samolotów skutecznie zmniejszyły powierzchnię stref wysokiego hałasu wokół lotnisk. Jeżeli chodzi o osoby podróżujące to aktualnie w każdym samolocie pasażerskim fotele w środkowej części kadłuba blisko środka ciężkości i jednocześnie w pewnej odległości od silników są miejscem o najniższym poziomie hałasu. Jedynym wyjątkiem jest Concorde, gdzie wszyscy podróżujący wraz z załogą siedzą w strefie pomiędzy falą czołową, czyli dziobową a falą ogonową w locie naddźwiękowym. Dźwięki towarzyszące przekraczaniu bariery dźwięku i lotom naddźwiękowym nie zależą od hałasu emitowanego przez zespół napędowy poruszającego się źródła.
Wszystkie nowe lotniska i terminale są budowane dla zapewnienia niskiego poziomu hałasu a już istniejące są modyfikowane pod tym kątem.
Najtragiczniejsze katastrofy lotnicze w Polsce i na świecie
Cywilne
Katastrofa lotnicza w Lesie Kabackim - największa katastrofa w historii Polski powojennej, najtragiczniejsza z udziałem maszyn Ił-62 i największa w roku 1987. 9 maja 1987 w warszawskim Lesie Kabackim rozbił się lecący do Nowego Jorku samolot (lot nr 5055) Polskich Linii Lotniczych LOT Ił-62M "Tadeusz Kościuszko" (nr rej. SP-LBG). Na pokładzie znajdowały się 183 osoby - wszystkie zginęły.
Bezpośrednią przyczyną katastrofy była awaria łożyska podpory pośredniej wału silnika. Na skutek zatarcia łożyska i spowodowanego tym miejscowego przyrostu temperatury doszło do pęknięcia wału podczas zwiększenia mocy silnika. Przyczyną zatarcia łożyska były "modyfikacje" niezgodne z normami technologicznymi wprowadzone przez producenta łożysk w ZSRR.
Katastrofa lotnicza Okęcie 1980
14 marca 1980 w pobliżu warszawskiego lotniska Okęcie rozbił się lecący z Nowego Jorku samolot Polskich Linii Lotniczych LOT Ił-62 "Mikołaj Kopernik" (nr rejestracyjny SP-LAA), lot nr 007. Zginęło 77 pasażerów i 10 członków załogi.
Fragment raportu komisji powołanej przez rząd w celu ustalenia przyczyny katastrofy:
„ końcowej fazie lotu, podczas podejścia samolotu do lądowania nastąpiło zniszczenie turbiny lewego, wewnętrznego silnika na skutek niekorzystnego i przypadkowego zbiegu okoliczności i ukrytych wad materiałowo-technologicznych, które doprowadziły do przedwczesnego zmęczenia wału silnika. Częściami zniszczonej turbiny zostały uszkodzone dwa inne silniki i układy sterowania samolotem sterami wysokości i kierunku”.
Katastrofa lotnicza na Teneryfie - największa (pod względem liczby ofiar w samolotach) katastrofa w lotnictwie cywilnym. Wydarzyła się 27 marca 1977 o 17:05 czasu lokalnego na lotnisku Los Rodeos na Teneryfie (Wyspy Kanaryjskie). Do wypadku doszło na ziemi, a nie w powietrzu. Dwa Boeingi 747 linii lotniczych PanAm i KLM zderzyły się podczas kołowania w gęstej mgle. Do tragedii przyczyniły się m.in. interferencje sygnałów radiowych nadajników obu samolotów oraz wieży na lotnisku. Ogólna liczba zmarłych wskutek katastrofy wynosi 583 (w tym 560 pasażerów), a uratowanych 61.
Zamach na World Trade Center i Pentagon - seria ataków terrorystycznych przeprowadzonych 11 września 2001 roku na terytorium Stanów Zjednoczonych za pomocą uprowadzonych samolotów. Dokonało go 19 porywaczy, którzy kupili bilety na 4 samoloty wewnętrznych linii amerykańskich. Podejrzewa się, że wykupili też znaczną część miejsc w tych samolotach, żeby zmniejszyć liczbę ludzi przebywających na pokładzie, co miało ułatwić opanowanie samolotów. Po przejęciu kontroli nad samolotami skierowali je na znane obiekty na terenie USA. Łączna liczba ofiar 2800.
Wojskowe
19 stycznia 2006 roku ok. godz. 20:30 słowacki samolot wojskowy AN-24B rozbił się w pobliżu miejscowości Telkibanya we wschodnich Węgrzech, na granicy ze Słowacją. Samolot leciał ze stolicy Kosowa Prisztiny do Koszyc. Na pokładzie było łącznie 43 osoby - 28 żołnierzy słowackich, 8 członków załogi i 7 osób zespołu pomocy logistycznej. Samolot wracał z misji KFOR w Kosowie. W wypadku zginęły 42 osoby, przeżyła jedna.
Jako hipotetyczną przyczynę katastrofy podano wybuch zbiorników paliwa, powstały na skutek gwałtowne tarcia wierzchołków drzew o skrzydła w miejscu, gdzie znajdują się zbiorniki.
LWÓW Bilans ofiar sobotniej katastrofy na pokazach lotniczych we Lwowie to 83 zabitych i 116 rannych, w tym wiele dzieci - podało wczoraj rano ukraińskie ministerstwo do spraw sytuacji nadzwyczajnych.
Podczas pokazów na lwowskim lotnisku Skniłów w tłum widzów uderzył myśliwiec su-27, wykonujący ewolucje akrobatyczne na niskiej wysokości. Krótko przedtem obaj członkowie załogi katapultowali się i ocaleli. Była to najtragiczniejsza katastrofa w dziejach pokazów lotniczych. 14 lat temu, gdy w bazie Ramstein w zachodnich Niemczech na widzów spadł włoski odrzutowiec aermacchi, zginęło 70 osób.
Katastrofa lotnicza samolotu Sił Powietrznych RP CASA C-295 M .Samolot transportowy CASA C-295 o numerze bocznym 019 (wyprodukowany w lipcu 2007) spadł na obszar zalesiony 300 m od osi pasa lotniska w odległości około 800 m od pasa i zapalił się[2] Samolot leciał z Warszawy przez Powidz, Krzesiny do Mirosławca, następnie jeszcze miał lecieć do Świdwina i zakończyć lot w Krakowie. Samolotem lecieli wojskowi wracający z konferencji "Bezpieczeństwo Lotów". Według wstępnych ustaleń samolot rozbił się podczas drugiej próby lądowania w Mirosławcu, po tym, kiedy przy pierwszej próbie pilot zażądał od obsługi lotniska zwiększenia jasności lamp świecących wzdłuż pasa startowego. Liczba ofiar śmiertelnych 20.
Zagrożenia spowodowane eksploatacją samolotów wielozadaniowych
We wszystkich oficjalnych informacjach mówiących o zagrożeniach, jakie niesie za sobą obecność czynnej bazy samolotów F16, mówi się przede wszystkim o hałasie, nie wspominając ani słowem o pozostałych zagrożeniach. A które niejednokrotnie wydają się być o wiele poważniejsze niż sam hałas. Oto najważniejsze z nich:
• zwiększona zapadalność na choroby nowotworowe wskutek skażenia środowiska dodatkami do paliwa lotniczego (JP8), wskutek promieniowania twardego z broni podwieszonej pod samolotami oraz skażenia środowiska substancjami ropopochodnymi
• katastrofy lotnicze, w tym powodowane przez pilotów dopiero uczących się obsługiwać samoloty F-16;
• skażenie środowiska zrzutami paliwa w sytuacjach awaryjnych;
• emisja elektromagnetycznego promieniowania niejonizującego;
• infra- i ultradźwięki wywołane przelotem samolotów;
• ponadnormatywny hałas, szczególnie na osiedlu - to nad naszymi głowami będą startować i lądować F-16.
Paliwo JP8 a zdrowie
Paliwo JP8 jest paliwem produkowanym w oparciu o ropę naftową, zawierającym ponad 260 składników tworzących około 2000 związków, w tym bardzo toksycznych, jak: ksyleny, benzeny, tolueny i wiele innych. Na stronach rządowych Stanów Zjednoczonych można znaleźć obszerne opracowania na temat tego paliwa oraz jego szkodliwości dla zdrowia. Na podstawie badań i publikacji naukowych stwierdzono, iż paliwo JP8 wywołuje następujące objawy chorobowe: podrażnienia skóry (swędzenie, zaczerwienienie, wysypka), stany zapalne skóry, bóle głowy, osłabienie, anoreksja, zawroty głowy, osłabienie koncentracji, wymioty, biegunka, skurcze żołądka, rozdrażnienie, utrata przytomności, zapalenie płuc, śmierć.
Zrzuty paliwa
W lotnictwie istnieje procedura, zgodnie z którą w przypadku zagrożenia awarią pilot jest zobowiązany zrzucić zbędne paliwo. A ile tego paliwa samolot F16 ma na pokładzie?
Pojemność pięciu zbiorników kadłubowych wynosi 3986 litrów. Kadłub przystosowano do montażu dwóch dodatkowych zbiorników konforemnych o łącznej pojemności 1865. W skrzydłach znajdują się również zbiorniki paliwa. Na węzłach można podwieszać dodatkowe zbiorniki paliwa. Pod centralną częścią kadłuba znajduje się zbiornik o pojemności 1135 litrów, natomiast węzły podskrzydłowe to zbiorniki o pojemności 1400 lub 2270 litrów.
Nietrudno sobie wyobrazić, jak wyglądać będzie środowisko wokół lotniska po kilku zrzutach paliwa! Takie sąsiedztwo doprowadzić może do całkowitej degradacji środowiska.
Elektromagnetyczne promieniowanie niejonizujące
Promieniowanie niejonizujące uważa się obecnie za jedno z poważniejszych zanieczyszczeń środowiska. Promieniowanie to powstaje między innymi w wyniku działania stacji nadawczych, urządzeń energetycznych, telekomunikacyjnych, radiolokacyjnych i radionawigacyjnych. Negatywny wpływ energii elektromagnetycznej przejawia się tak zwanym efektem termicznym, co może powodować zmiany biologiczne (np. zmianę właściwości koloidalnych w tkankach), a nawet doprowadzić do śmierci termicznej. Pole elektromagnetyczne wytwarzane przez silne źródło niekorzystnie zmienia warunki bytowania człowieka, wpływa na przebieg procesów życiowych. Może powodować wystąpienie zaburzeń funkcji ośrodkowego układu nerwowego, układów: rozrodczego, hormonalnego, krwionośnego oraz narządów słuchu i wzroku. Ludzie przebywający w obrębie działania takiego pola są szczególnie podatni, co potwierdzają badania lekarskie, na "chorobę radiofalową" zwaną także "chorobą mikrofalową". Zespól ten charakteryzuje się następującymi objawami:
1. Pieczenie pod powiekami i łzawienie.
2. Bóle głowy.
3. Drażliwość nerwowa.
4. Wypadanie włosów.
5. Suchość skóry.
6. Oczopląs.
7. Impotencja płciowa.
8. Zaburzenia błędnika.
9. Osłabienie popędu płciowego.
10. Arytmia serca.
11. Objawy nerwicowe.
Infra- i ultradźwięki
Infradźwięki to drgania ośrodka gazowego lub cieczy. Ich częstotliwość jest poniżej słyszalnej. Zakres infradźwięków umownie przyjmuje się jako pasmo o częstotliwościach od 0,1 do 20Hz.
Fale infradźwiękowe mogą oddziaływać na cały organizm człowieka na wiele sposobów:
- przede wszystkim infradźwięki wywołują drgania rezonansowe ludzkich organów, takich jak: przepona brzuszna, klatka piersiowa, organy trawienne;
- chwilowe oddziaływanie fal powoduje trudności w oddychaniu;
- dłuższe poddawanie się oddziaływaniu infradźwięków powoduje zaburzenia układu trawiennego;
- podobnie, jak przy spożyciu większej ilości alkoholu, infradźwięki powodują zachwiania równowagi, trudności w skupieniu się, zmniejszenia ostrości widzenia oraz zmniejszenie refleksu.
Ponadnormatywny hałas
Długotrwały, średni poziom dźwięku A określa się w decybelach dB(A). Według rozporządzenia Minister Środowiska w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu środowisku, poziom hałasu dla terenów zabudowy mieszkaniowej jedno- i wielorodzinnej oraz zabudowy zagrodowej nie może przekraczać 60 dB(A) w ciągu dnia i 50 dB(A) w nocy.
Podsumowanie
Mimo, iż sektor lotniczy jest najnowocześniejszym i najszybciej rozwijającym się rodzajem transportu, nadal wymaga dużych nakładów kapitałowych i wysoko wykwalifikowanej kadry. Na jego rozwój i stale postępującą modernizację stać tylko bogate kraje. Transportem lotniczym przewożeni są ludzie i towary z dużą w porównaniu z innymi środkami prędkością, i to w sposób, jak wykazują statystyki, najbezpieczniejszy, powodując przy tym niewielki zanieczyszczenie środowiska. Transport lotniczy jest szczególnie przydatny w szybkim dostarczaniu, nawet na odległe rynki, świeżych owoców, warzyw, kwiatów i ekspresowej poczty. Liczba samolotów na świecie w 1980r. wynosiła 33tys., a w 1994r. już 44 tys. Największą liczbą samolotów dysponuje USA (16770), Kanada (4490), Wielka Brytania (2642). Polska posiada ich ok. 46. w powietrznej flocie zwiększył się udział samolotów dużych, ciężkich, o napędzie odrzutowym, turbośmigłowym, szeroko-kadłubowym, zabierających kilkuset pasażerów i kilka tysięcy ton ładunku.
Bezpieczeństwo lotów, które jest głównym warunkiem dalszego rozwoju lotnictwa cywilnego, wymaga stałej rozbudowy systemów nawigacyjnych, urządzeń kontroli lotów, radiolokacji i lotnisk. Największe porty lotnicze są położone na głównych szlakach powietrznych, w pobliżu aglomeracji i stolic, np. w rejonie Chicago, Nowego Jorku, Tokio, i Londynie Do największych towarzystw lotniczych, utrzymujących regularne linie, należą: PAN-American, Lufthansa, Air France, British Airways, Air India. Wszystkie one są zrzeszone w organizacji międzynarodowej IATA, która powstała w 1945r. ma konferencji w Hawanie. Celem tej organizacji jest rozwijanie bezpiecznego, regularnego transportu lotniczego, zgodnie z zasadami ekonomii, a także ustalenie jednolitych opłat, rozliczeń finansowych, wymiany danych technicznych itp.
Literatura
1. Dostatni Bronisław & Żwirko Henryk Katastrofy lotnicze: (bez ostatniego rozdziału) Kraków 1993.
2. Makowski Tomasz, Wojdalski Włodzimierz:„Samoloty Transportowe i Komunikacyjne
świata”. Wydawnictwo Czasopism i Książek Technicznych SIGMA NOT, Warszawa 1992.
3. Norbert Sałustowicz ,,Najbardziej niesamowite katastrofy lotnicze”. Warszawa 2006.