Nowoczesna nawigacja FMS i TAWS w tupolewie

Dla wielu zarówno w Polsce jak i w Rosji uznanie, że winę za smoleńską katastrofę ponosi pilot naszego samolotu jest bardzo na rękę.

Żal mi patrzeć na Edmunda Klicha, który nie cieszy się z tego iż okazało się że drugi pilot prawidłowo, zgodnie ze swoją rolą, pilnował wysokości samolotu nad poziomem pasa mierzonej miernikiem barycznym a generał Błasik, również zgodnie z zasadami w tym czasie milczał. Nie mieści mi się w głowie że telewizje bez komentarza pokazują pożałowania godnych "ekspertów" twierdzących że podczas lotu generał Błasik mógł dowódcy samolotu wydawać komendy dotyczące pilotażu.

Niezależnie od bezpośredniego technicznego jej powodu katastrofa smoleńska miała wiele przyczyn sprzyjających zwiększeniu ryzyka jej zaistnienia.

Współczesne środki nawigacji w polskim wojsku

W kontekście katastrof Tu-154M pod Smoleńskiem i dwa lata wcześniej samolotuCASA pod Mirosławcem nasuwa się kilka pytań. W rozbitym w 2008 roku samolocie CASA zainstalowany był wojskowy system nawigacji stosowany w NATO. Lotnisko w Mirosławcu wyposażone było w nowoczesny system ILS. Pomimo tego samolot CASA w trudnych warunkach lotu bez widoczności ziemi nie mógł z nich korzystać. Lądował sprowadzany na lotnisko przez niewydolny w tych warunkach system naprowadzania pochodzący z lat czterdziestych ubiegłego wieku. Taki sam system był użyty na lotnisku Smoleńsk Północny przy naprowadzaniu naszego tupolewa.

Podczas katastrofy w Mirosławcu nie działał istniejący na lotnisku system ILS a w samolocie CASA nie funkcjonował nowoczesny wojskowy system nawigacji wspomagany komputerami. ILS nie funkcjonował, bo dla decydentów przed laty wystarczyło ogłoszenie przetargu, wydanie pieniędzy na zawarty kontrakt a zadbanie o uruchomienie zakupionych urządzeń nie było już potrzebne. Wojskowy system komputerowej nawigacji w samolocie CASA nie działał bo odpowiedzialni za jego zainstalowanie nie zadbali o wyposażenie go w dane i klucze do deszyfrowania zakodowanych sygnałów wojskowego systemu nawigacji satelitarnej GPS. Oto co pisze o przyczynach tamtej katastrofy oficjalny raport komisji wojskowej:

W samolotach Tu-154M eksploatowanych przez 36. specjalny pułk lotnictwa transportowego przewożącego polskich VIP-ów było podobnie. Zapewne w trosce o „postęp techniczny” zainstalowano najnowocześniejsze urządzenia wspomaganego komputerami cywilnego systemu nawigacji amerykańskiej firmy United Avionics.

W wyposażeniu naszych Tu-154M były radiokompasy ARK-15M, radiowysokościomierze RW-5M, systemy nawigacji lądowania Kurs-MP-70, radio dalmierze SD-75.

Najbardziej rozbudowanym urządzeniem nawigacyjnym był w nim system FMS UNS-1D firmy Universal Avionics. Sercami tego systemu były dwa wymieniające nawzajem dane komputery nawigacyjne NCU. Z systemem UNS-1D współpracowały: system sterowania samolotem ABSU-154-2, system kursowy TKS-P2, system antykolizyjny TAWS, radar pogodowy RDR-4B i wyświetlacz wielofunkcyjny MFD-640. W dziobowej części kadłuba zainstalowano stację radiolokacyjną Bedix/King przeznaczoną do wykrywania niebezpiecznych zjawisk pogodowych i obrazowania trudnych warunków atmosferycznych.

System nawigacji został jakby specjalnie tak dobrze skonfigurowany aby zapewnić bezpieczeństwo nawigacji w warunkach jakie panowały w dniu katastrofy w Smoleńsku. Skoro tak dobrze, to dlaczego skończyło się źle? Prawidłowo zainstalowany ten system mógłby niemal w 100% zastąpić w naprowadzaniu samolotu nieistniejący w Smoleńsku ILS. Wojskowa komisja badająca katastrofę koło Mirosławca stwierdziła, że nowoczesny system wspomaganej komputerem nawigacji w ostatnim locie rozbitego samolotu CASA był bezużyteczny. Podobnie powinien stwierdzić raport dotyczący zagłady tupolewa pod Smoleńskiem.

W samolocie Tu-154M/101 wspomagany komputerem system nawigacji był bezużyteczny. Nasi piloci korzystali z niego w zakresie nawet mniejszym niż posługujący się samochodowym GPS a przecież nawigacja lotnicza wymaga jeszcze relacji do wysokości terenu. Raport MAK zauważa w dokumentacji producenta, że dla lotniska nie wprowadzonego do bazy danych systemu, a takim był rejon Smoleńska, ukształtowanie terenu przechowywane jest w pamięci systemu Universal Avionics jako punkty odległe co 1/2 mili czyli ponad 800 metrów.

Dla wspomagania podchodzeniem tam do lądowania był więc on nieprzydatny. Instrukcja producenta sprzętu w takich warunkach zabrania z korzystania z jego sygnałów ostrzegawczych (na przykład z TAWS) w celu niedopuszczenia do pilotów fałszywych sygnałów alarmowych. Nasza załoga słusznie sygnały te ignorowała chociaż zgodnie z instrukcją powinna była to mylące załogę urządzenie całkowicie wyłączyć. Pomimo tego autorzy raportu MAK, zwłaszcza w jego prezentacji medialnej, potraktowali zarejestrowane komunikaty TAWS jako podstawę dla oskarżenia naszych pilotów.

Chociaż awionika nie nadawała się do użytku przy lądowaniu w Smoleńsku, to jednak jej producent stwierdził jasno, że podczas tragicznego lotu naszego tupolewa była ona sprawna. Tak, była bezużyteczna cho­ciaż była sprawna. Jej producent rozumie przy tym że: 
The end user has the ultimate responsibility to ensure data requirements are met and to verify the nav data loaded in their FMS is current and valid for the intended operation. If an error or inconsistency is discovered, the end user should notify Universal Avionics for resolution.” 
co po polsku znaczy:
Użytkownik końcowy ponosi ostateczną odpowiedzialność za zapewnienie spełnienia wymagań i weryfikację danych dla nawigacji ładowanych do jego FMS oraz tego, że są aktualne i ważne dla zamierzonej operacji. W przypadku wykrycia błędu lub niezgodności użytkownik końcowy powinien zawiadomić Universal Avionics w celu decyzji.” 
Niestety ludzie odpowie­dzialni za nasze wojsko tego nie zrozumieli lub zrozumieć nie chcieli i pozwolili na wyloty do Smoleńska samolotu bez sprawnej, chociaż zainstalowanej, nowoczesnej awioniki.

Aby ocenić działanie odpowiedzialnych za zakup i wbudowanie do samolotu tego sprzętu warto porównać kokpit dwóch tej samej generacji samolotów: Boeinga-737 i Tu-154M wyposażanych w firmie Universal Avionics w taki sam system nawigacji kontrolowany przez ten sam system FMS-UNS-1D.

Boeing-737


Pulpit nawigacji Universal Avionics oparty o FMS UNS-1D w samolocie Boeing-737.

Każdy z pilotów B-737 ma przed sobą po dwa duże ekrany komputerów pokazujące niezależnie od widoczności zewnętrznej drogę we mgle lub w nocy. Pilot może wybrać co ma być wyświetlane z wielu użytecznych widoków. Zdjęcie w kokpicie pokazuje na czterech ekranach kolejno: wygenerowany widok na pas lotniska, kurs samolotu, położenie samolotu na tle warstwicowej mapy terenu i dużych rozmiarów sztuczny horyzont. Pierwszy pilot poza ekranami komputera ma w zasięgu wzroku klasyczny wariometr pokazujący prędkość wznoszenia/opadania i żyroskopowy sztuczny horyzont. Obok widzimy ekran tego systemu pozwalający bez widoczności ziemi w trybie automatycznym nie tylko nawigować nad wąwozem ale prowadzić samolot jak po ścieżce ILS na lotnisko tego ILS nie posiadające. Producent z racji ostrożności nakazuje przejście z prowadzenia automatycznego na sterowanie ręczne na wysokości 30m chociaż wiele wskazuje na to że Amerykanie posiadają wiele dokładniejsze dane terenowe państw postsowieckich.

A jak to zostało zainstalowane w naszych tupolewach?

Tu-154M


Pulpit nawigacji Universal Avionics oparty o FMS UNS-1D w polskim samolocie Tu-154M.

W samolocie Tu-154M malutki, ledwo widoczny, ekran komputera wygląda jak mało przydatny. Piloci mają w zasięgu wzroku niemal wyłącznie przyrządy nawigacyjne stosowane w poprzedniej epoce. Może decydenci wojskowi, zbyt preferując ekonomikę, nie zadbali żeby podstawą wyposażenia samolotu w sprzęt komputerowy była tu jego funkcjonalność. Być może za bardzo przywiązani byli do tradycji.

Amerykanie, dla potrzeb sterowania pociskami samonaprowadzającymi, już ponad 30 lat temu miały dokładnie ucyfrowiony obszar terenów państw dawnego Układu Warszawskiego. Jeszcze przed 1980 rokiem pozwalał on pociskom Cruise i Pershing na nawigację z dokładnością do +15 metrów. Dziś wojskowe systemy nawigacji są zapewne dokładniejsze o rząd wielkości. Dlaczego nasz samolot, wożący Zwierzchnika sił zbrojnych, premiera lub dowódców wojsk państwa członka NATO nie miał zainstalowanego sprawnie działającego systemu satelitarnej nawigacji wojskowej NATO ?

Powyższy tekst ukazał się w wydanym 15. grudnia numerze 51-52 tygodnika Najwyższy Czas. W numerze z 28.grudnia tematyką wyposażenia tupolewów w system FMS-TAWS zajął się również Nasz Dziennik podając wiele ciekawych informacji. Pierwsze komponenty systemu FMS MON zakupił dla tupolewów jeszcze w latach dziewięćdziesiątych. Zakupiła je centrala handlu bronią Bumar(!) od czeskich linii lotniczych(!). Te amerykańskie urządzenia dla sterowania tupolewami zainstalowały pod nadzorem Biura Konstrukcyjnego Tupolewa podczas jednego z remontów zakłady remontowe WARZ-40 pod Moskwą w roku 2001. Dokumenty tego remontu zaginęły, jak podała Naszemu Dziennikowi rzeczniczka Inspektoratu Wojskowego. Dla dokonania tej dosyć istotnej zmiany w systemie sterowania samolotem wymagana była zgoda znanego nam skądinąd MAK. Również MAK był odpowiedzialny za dopuszczenie tak przerobionego samolotu do eksploatacji.

W jaki sposób MAK certyfikował w naszych tupolewach system wspomaganej komputerami nawigacji indagowani przez Nasz Dziennik specjaliści rosyjscy nie wiedzą. Twierdzą, że przed dopuszczeniem do eksploatacji samolotu po tak poważnych zmianach MAK powinien przeprowadzić co najmniej 10 oblotów kontrolnych. A takich oblotów, jak twierdzą rosyjscy specjaliści, nie było, chociaż chętnych do sprawdzenia zachowania się w locie amerykańskiego systemu nawigacji wśród rosyjskich pilotów wtedy nie brakowało.

Dla pilota sprowadzającego samolot do lądowania najbardziej istotne są dla obserwacji trzy widoczne przed nim przyrządy: sztuczny horyzont, baryczny wysokościomierz i mierzący prędkość opadania baryczny wariometr.

Nawigator dlatego odczytywał wskazania wysokościomierza radiowego żeby odciążyć pilotów od zajmowania się tym przyrządem. Szkoda że pan Edmund Klich tego się nie domyślił.

Podkreślam,że z niezrozumiałego powodu zainstalowano w polskich tupolewach system przestrzennej nawigacji FMS-TAWS tylko dla używania go przy nawigacji poziomej - tak jak popularny GPS (ale przy Smoleńsku mniej dokładny niż polskie mapy GPS). Nie dawał on dlatego możliwości stosowania funkcji tych urządzeń dla sterowania i nawigacji i kontroli samolotem w wysokości. W tej sytuacji radiowysokościomierz był jedynym przyrządem tupolewa pozwalającym określić bieżącą odległość samolotu od gruntu pod nim. W pofalowanym terenie odczyty wysokości od gruntu były potrzebne przecież nie wolno było załodze polegać wtedy na sygnałach i ostrzeżeniach TAWS - nie wyposażonego w potrzebne do nawigacji dane.

Służby polskiego wojska nie zadbały nawet o zakupienie u amerykańskiego producenta tego systemu danych o terenie w rejonie Smoleńska! Dlaczego dowództwo 36.pułku dopuściło nie wyposażony w dane dla nawigacji tam samolot 7. i 10. kwietnia 2010 w loty z VIPami do Smoleńska.

Działania odpowiedzialnych za zakup i zainstalowanie systemu TAWS-FMS powinno zostać zbadane a badanie to potraktowane jako jedno z najważniejszych. Kto wie czy nie były w tych zdarzeniach istotne czynniki, o których przed swym desperackim czynem mówił pułkownik Mikołaj Przybył.