Это воздушное судно (ВС) взлетало при официально отмеченной средней скорости попутного (северо-восточного) ветра над взлетно-посадочной полосой (ВПП): 4 м/с (ночной бриз с суши на море).
Взлёт с попутным ветром резко увеличивает длину потребной ВПП для набора необходимой воздушной скорости и отрыва от ВПП.
Предельное значение скорости попутного ветра, при которой взлёт ВС должен быть запрещён, было установлено ранее решением МГА 5 м/с (из-за нехватки ВПП для набора скорости отрыва) и важно, что взлёт этого ВС происходил "на пределе" значения попутного ветра над ВПП!
В России лишь два аэродрома - Сочи (Адлер) и Алдан (в Якутии) по условиям превышения внешнего горного рельефа вынуждены пользоваться лишь одним концом ВПП для взлета и посадки, т.е. и взлетать и садиться в Сочи можно только со стороны моря.
На аэродроме Сочи (см. Рис.1, ВПП видна в торец - почти в центре фото) расположена как раз по оси Адлерской долины, и это демонстрирует опасность расположения ВПП точно в самом жёлобе долины.
Рис.1. Адлерская долина и ВПП аэродрома Сочи (Адлер), вид с моря
Рис.2. Вторжение холодного фронта воздуха через отрог Кавказского хребта в Адлерскую долину
Жёлоб Адлерской долины перекрыт как заслонкой в верхней его части на северо-востоке отрогом Кавказского хребта. Поэтому при мощном вторжении фронта холодного воздуха, переваливающего через хребет, возникает прорыв - сток "порции" холодного воздуха в Адлерскую долину с формированием мощного и высокоскоростного стокового "языка", который будет разгоняться под собственным весом (и на контрасте с теплым воздухом в долине) и этот процесс может достигать катастрофических значений (30-40 и более м/с) уже на высоте 100м над ВПП, а может быть и ниже, аналогично описанным в литературе "стоковым ветрам" и возникновению опасного профиля струйного течения нижнего уровня в пограничном слое атмосферы.
Прорыв холодного воздуха в пограничном слое атмосферы (см. далее рис.3) обычно происходит часто в виде "Фронта порывов" (Gust Front, GF) в различных метеоусловиях - либо шквала перед грозой, либо холодного мезо-фронта над тёплой поверхностью и др.
GF выглядит как резкий кратковременный шквал с быстрым (масштаба минут) нарастанием скорости ветра до ураганных значений (30 и более мс) и мощным увеличением турбулентности.
Рис 3 Фронт порывов (Gust Front, GF) со схемы ИКАО, взято из:
Метеорологическая экспертиза катастрофы Ми-8МТ на Шпицбергене в 2008 г.
При этом лавина холодного воздуха высотой лишь в несколько сотен метров приводит к резкому взрывному увеличению скорости ветра -"шквалу", она прокатывается по инерции от зоны возникновения иногда до десятков км "вперёд", и потом может даже, до начала следующей "порции" прорыва, холодного воздуха, рассеяться.
В мировой лётной практике во многих ведущих странах мира за десятилетия зарегистрирован ряд тяжёлых авиакатастроф с гибелью всех пассажиров, вызванных попаданием Воздушных Судов (ВС) в условия Фронта Порывов (GF) и дальнейшие расследования показали полную беспомощность ВС при попадании в сильные и очень сильные сдвиги ветра при GF.см док ИКАО;
Рис.4. Руководство по сдвигу ветра на малых высотах (ИКАО)
Именно из за сдвигов ветра при GF для организации заблаговременного предупреждения пилотов ВС была выполнена большая техническая международная программа и налажены в ряде стран производство для аэродромов специальных установок Доплер-Радаров, которые по зарегистрированному резкому росту сдвигов ветра обнаруживают появление GF и оперативно предупреждают об этом диспетчеров и экипажи во многих известных аэродромах мира, тем самым уменьшая вероятность катастрофы от сдвигов ветра из-за GF.
См.: о новом Доплер-Радаре с функцией определения сдвигов ветра: http://superjet.wikidot.com/wiki:radar
В данном случае АП в Сочи в результате анализа стало очевидно, что прорыв холодного воздуха в Адлерскую долину после преодоления им горного хребта и скатывания по долине вниз под действием сил плавучести и вызвал формирование "попутного" GF для взлёта ТУ-154 с ВПП Сочи в долине, что и вызвало резкую потерю высоты данного взлетающего ВС вплоть до достижения им касания водной поверхности.
Важно также то, что почти во всех случаях АП с сильными сдвигами ветра в мире ВС встречались и анализировались в международных документах пока ТОЛЬКО случаи со "встречным" шквалом от действия GF (положительный сдвиг ветра), а в данном случае движение ВС было как раз "попутным" с направлением шквала GF, что и вызвало резкую потерю воздушной скорости ВС и касание им воды в режиме кабрирования с дальнейшим разрушением ВС
На Рис.2. – показана закрытая облаками верхняя зона долины при начале холодного вторжения, т.е. это начало "обвала" холодного воздуха вниз по долине, перевалившего через хребет.
Важно иметь в виду, что при таком явлении стока холодного воздуха по долине вниз процесс может происходить в пульсационном режиме - в виде движущейся "лавины" (микро-мезо-холодного фронта) холодного воздуха, или огромной "капли" скатывающегося к теплому морю холодного воздуха, с длительностью процесса лишь в десятки минут и затишьем как перед, так и после скатывания этой “капли” – лавины холодного воздуха!
При этом, если самолёт взлетал с ВПП "по ветру" и малом попутном ветре, после отрыва от ВПП он попадает в слои с резко усиливающемся попутнымм ветром, начиная с высоты 100 м, что даст резкую потерю воздушной скорости с последующей потерей высоты и снижением вплоть до самой поверхности воды!
При этом ВС находится во взлётной конфигурации кабрирования - т.е. задран вверх его нос и опущены вниз и хвостовое оперение двигательная часть воздушного судна.
При встрече ВС с водой при такой скорости движения как жёсткой несжимаемой средой касание воды в этой конфигурации ВС сразу приведёт к отлому хвостовых плоскостей ВС и двигателей (этим и объясняется разброс деталей ВС в виде длинной полосы на воде) с дальнейшим падением ВС в воду. Похоже - оно именно так и произошло.
В истории авиации известны умышленно и чётко выполненные посадки ВС на воду, они описаны в мировой литературе, когда корпус ВС специально приводится в положение, параллельное воде, как на ВПП, примеры удачных посадок: Ленинград, посадка Ту-124 на Неву 21 августа 1963 года. и Нью Йорк, аварийная посадка на Гудзон 15 января2009 года Airbus A320-214). Самолёты после приводнения и глиссирования остались на плаву, не разломились и плавали на воде, все люди были спасены).
Относительно рассматриваемого АП в Сочи см опубликованный комментарий.
Там даётся подробный метео-анализ этого АП, кроме того, есть ещё пока не опубликованный подробное исследование точки зрения авиационной метеорологии по этому поводу которое приведено в этой статье.
Для анализа этого АП необходимо тщательно изучить запись воздушной скорости этого взлетающего ВС и при попадании в условиях попутного GF - оно даст падение воздушной скорости только за счёт внешних причин, но это даст ошибочную попытку считать, что это «брак записи», т к возникнет противоречие – при сохранении оборотов будет падать воздушная скорость!
Учитывая, что есть вероятность данного авиапроисшествия (АП) по "чисто метеорологической” причине, стоило бы знать ответы на эти вопросы.
В этих случаях взлетевший в слабом попутном ветре ВС попадает после отрыва в условия резкого роста скорости попутного ветра и падения воздушной скорости и подъёмной силы и потери высоты в приземном слое вплоть до снижения до поверхности воды! Это похоже на то, что произошло!
Для того, чтобы убедиться, что в данном случае этого режима ветра НЕ наблюдалось, следует убедиться, что после отрыва ВС не происходило уменьшения воздушной скорости и потери высоты по этой причине/ Такие данные пока не публиковались!
Если обнаружится что такой фактор внешнего ветра здесь действует, то нужно строго запретить взлёт самолёта в Сочи при любой, даже самой слабой попутной скорости ветра у земли!
В связи с новой и очень высокой государственной значимостью аэродрома Сочи (Адлер) периоды ожидания отмены вылетов при попутном ветре становятся серьёзным препятствием для регулярности полётов и реально ПОРА ставить вопрос о создании в Сочи новой ВПП - параллельно береговой линии и перпендикулярно старой ВПП (можно на сваях мелководья, или засыпая прибрежную зону, как это стали делать в Японии). При таком расположении ВПП вдоль уреза воды случаи "попутного ветра" для взлёта исключаются, а наблюдающийся слабый боковой горно-долинный и бризовый ветер до 5 м/с у Земли и вообще не будет препятствовать работе аэропорта!
Вопрос этот чрезвычайно важный и серьёзный, т.к. действующий в данном случае опасный фактор "попутного ветра при взлёте ВС" представляет непосредственную угрозу жизни людей!
ВЫВОД-РЕКОМЕНДАЦИЯ: нужно рекомендовать построить в Сочи новую ВПП - параллельно железной дороге и перед ней со стороны моря (см. на переднем плане фото 1 и 2) и тогда единственной проблемой будет сделать туннель для железной дороги под будущей новой ВПП чтобы ВС могли беспрепятственно выкатываться на ВПП.
Поскольку явление прорыва и "стока" холодного воздуха по Адлерской долине не является частым, и такие АП с GF не могут быть частыми (речь идёт о малой вероятности совпадения прохода GF со взлётом ВС, это не облегчает ситуацию и опасность вероятности такого АП сохраняется) и главное что она МОЖЕТ БЫТЬ В БУДУЩЕМ!
Кроме того, важно заметить, что при другом – рекомендуемом расположении ВПП - перпендикулярном к старой ВПП даже при прохождении GF «боковая» встреча с ним произойдёт на высоте, которая позволяет боковым манёвром избежать происшествия и продолжать набор высоты.
И конечно, для аэродрома Сочи обязательно и необходимо установить выше ВПП в долине доплер-радар для определения усилений сдвига ветра и выявления появления движущегося GF и организации оперативного оповещения диспетчеров и экипажей ВС и почти полного устранения вероятности АП по этой причине!
Дополнение. Избранные комментарии из первичной публикации в Макспарке:
… Метео-Гипотеза этого АП:
-
Взлёт и Посадка ВС - обычно идёт ТОЛЬКО ПРОТИВ ветра - для сокращ. дистанц.разгона на ВПП и достиж. возд. скорости "отрыва"ВС. При взлёте с попутным ветром потребная для этого длина ВПП -РЕЗКО УВЕЛИЧИВАЕТСЯ!
-
При горно-долинной и бризовой суточн.циркуляции приземн. ветер над ВПП Сочи направлен ДНЁМ -с моря на сушу, НОЧЬЮ– НАОБОРОТ, с суши на море!
-
Высота гор с севера ВПП Сочи НЕ даёт летать на север и поэтому и взлёт,и посадка- только с юга(с моря). Длина ВПП в сторону моря ограничена морем и ж/д,ночью при попутном ветре =5м/с ВЗЛЁТ ЗАПРЕЩЁН -"не хватит" ВПП для отрыва ВС. НО это ограничение было введено "условно",считаю его ОШИБОЧНЫМ!
-
Расписание регулярн. взл./посад. в ВС в Сочи -СТРОГО с учётом суточной циркуляции (только против ветра!).
-
Взлёт этого НЕПЛАНОВОГО ВС был НОЧЬЮ - при ПОПУТНОМ средн ветре 4...5 м/с –на ПРЕДЕЛЬНОМ ошибочно "разрешённом" верхн. значении!
-
При кратковр.пульсациях (длительн.меньше времени разгона ВС на ВПП 40-50 сек) скор.ветра МОЖЕТ ПРЕВЫСИТЬ(на 3..5 мс) её средн. значение,тогда ВС в конце ВПП не достигнет необх.возд.скор. отрыва, пилот будет вынужден "рвануть"вверх руль высоты- для отрыва ВС("подскок") при недостаточной возд. скорости- в конфигурации"кабрирования"(задран нос)ВС -при ней рост возд. скор. и подъёмной силы резко убывают!Неясна информация о до-загрузке ВС в Сочи и превыш.веса- затрудняет отрыв!
-
По Закону роста скор.ветра с высотой в приземн.слое (при 4-5м/с у Земли- даёт на выс.более 100м - более 10м/с, а при струйном течении нижнего уровня(бывает!)- и более 15 и иногда более 20мс !- см. «стоковый ветер»,«бора»)- это может дать резкую потерю возд.скорости, подъёмной силы и высоты ВС - последствия могут быть ИМЕННО ТАКИМИ, как произошли (снижение ВС - до самой воды!).
-
Нужно СРОЧНО ЗАПРЕТИТЬ взлёт ВС с попутным ветром при ЛЮБОЙ его скорости (аэродромы Сочи, и Алдан - в Якутии).