Nehody při přeletech nízko nad lesem

Za své letecké praxe jsem se setkal se sedmi nehodami letadel, která prolétávala nízko nad lesem (3 z nich tragickými – poslední při MR 2006 v Moravské Třebové). 6 nehod bylo tzv. nevysvětlitelných, kdy piloti zvolili manévr proti větru na pole (letiště) za lesem, ale přesto do něj spadli 8-10 m před hranou lesa. Příčinou nehody byla ztráta rychlosti – ale proč? Nehody totiž postihly i zkušené piloty. Sedmá se stala při přistávacím manévru s letem nad lesem s větrem v zádech.

V Ústavu fyziky atmosféry, kde jsem nyní zaměstnán, provádíme měření vertikálního profilu větru s cílem získat představu o turbulentním chování vzduchových objemů v blízkosti překážek a nad nimi pro účely větrné energetiky. Měříme jednak průběh svahového proudění, jednak profil větru s rostoucí výškou v různých terénních situacích. K měření využíváme Sodar (Sonic detection and ranging). Jde o zařízení, které pomocí zvukových signálů sonduje směr a rychlost větru, v našem případě do výšek 60-250 m nad terénem.

Vzhledem k požadavkům zřizovatelů větrných elektráren, jejichž pozemky se nacházejí v blízkosti lesa, se prováděla měření i na jeho hraně a uvnitř pro ověření charakteru proudění ve výšce zamýšleného umístění generátoru. Výsledky měření jsou zajímavé a vysvětlují rovněž proč dochází k nehodám letadel letících nízko nad lesem, třebaže piloti správně volili let proti větru. Předem se omlouvám za neuměle zpracované obrázky, ale nejsem majitelem kvalitních grafických SW. S jejich realizací mi pomáhala televizní rosnička Taťána Miková, které tímto vyjadřuji poděkování.

Podívejme se na obrázek A:

Při větru o rychlosti 5-7 m/s a vyšší dochází před lesem a při průniku do něj k "rozbití" přízemních proudnic, které mají směr proti hradbě stromů. Vlivem odporu hmoty stromů rychlost větru uvnitř lesa postupně klesá. Před lesem dochází k městnání vzduchu a tak se výše položené proudnice začínají vydouvat. V závislosti na rychlosti větru dochází nad hranou lesa a v určité vzdálenosti za ní nad ním k vytvoření rotujícího víru díky proudnicím, které ho přelétávají. Vzniká tak jakýsi rotující válec, nad kterým rychlost větru díky zahuštění proudnic roste až do určité výšky, kde je proudění opět kontinuální. V bezprostřední výšce nad lesem (a může to být i jiná, pevnější překážka, např. terénní hřeben) je před zpětným vírem rychlost proudění téměř nulová (modře značená oblast) a ve směru letu v určité vzdálenosti před hranou lesa je vítr dokonce do zad (červeně značená oblast).

Pokud pilot zvolí sestup proti větru těsně nad les, pak je to v pořádku pouze do určité vzdálenosti od hrany lesa (zelená oblast). Ta se mění v závislosti na rychlosti větru – čím je rychlost větru vyšší, tím je dráha nad lesem v protivětru kratší, neboť se mění i průměr a poloha rotujícího válce, který se posouvá od hrany lesa dále nad něj. Letí-li letadlo např. rychlostí 100-140 km/h a rychlost větru v protisměru je od 20 km/h výše, pak podle typu letadla a jeho běžné manévrovací rychlosti dochází rázem ke ztrátě rychlosti před vírem o 20 km/h (a více), ve víru (vítr v zádech) dokonce o 40 km/h (a více) a jsme tak vůči vzduchu rázem na pádové rychlosti. V závislosti na původní rychlosti doletí letadlo setrvačností při postupné ztrátě ovladatelnosti někam před hranu lesa; vzdálenost místa dopadu od hrany lesa závisí právě na rychlosti proudění vzduchu a tím i profilu jevu.

S vyššími rychlostmi větru tento jev pochopitelně mohutní, a to jak vertikálně, tak hlavně horizontálně. Při ztrátě rychlosti mění letadlo horizontální trajektorii, pilot se jej snaží podvědomě udržet ve vzduchu při letu nízko nad stromy co nejdéle postupným přitahováním až dojde k úplné ztrátě rychlosti a tím vztlaku na nosných plochách a pokud ještě zavadí křídly o vrcholky stromů, dojde k překlopení na zatíženou příď a kolmý pád dolů. Uvážíme-li výšku stromů 10-20 m, má pád tragické následky. Jeden z pilotů, který podobnou situaci zažil (a přežil) potvrdil, že mu řízení před koncem lesa najednou "zgumovělo" a letadlo nereagovalo na žádné zásahy. Tento pilot měl štěstí v tom, že padal do listnatého porostu, ve kterém mu větve stromů, růstově orientované vzhůru, pád postupně zbrzdili, takže následkem byla sice demolice letadla, ale pilot i když se zraněními přežil. Pokud letadlo padá do jehličnatého lesa, kde jsou větve stromů orientované dolů, nemá pilot šanci…...

Jiným případem je let nad lesem po větru. Situace může nastat v případě letu nad rozsáhlými lesními celky, kdy nejbližší vhodná nouzová přistávací plocha po větru je jedinou možností.

Podívejme se na obrázek B:

Zde dochází ke kumulaci dvou jevů. Za prvé je to postupná ztráta rychlosti letu s větrem v zádech (pilot se obvykle snaží udržet letadlo v klouzavém horizontálním letu postupným přitahováním), za druhé "zředění" proudnic za lesem (úplav – omlouvám se za nepříliš jednoznačné znázornění) a nakonec při vyšší rychlosti proudění a větší výšce překážky rovněž k závětrnému víru. Díky rozestoupení proudnic nad volnou plochou dochází podle fyzikálních zákonů k náhlému zpomalení proudění a letadlo, které se dostane do pozice za hranou lesa, přijde vzápětí o vztlak na nosných plochách a jeho dráha dolů je ke všemu umocněna závětrným vírem. Situace s prouděním je v tomto případě jednodušší, než v případě podle obrázku A, co do nebezpečí je však téměř stejná. Účinky kormidel, které se původně ztrácejí zvolna, jsou za hranou lesa vzápětí zanedbatelné a letadlo pokračuje v trajektorii letu díky původní pohybové energii směrem dolů, avšak přece jen pod plošším úhlem. Závěrečná fáze pak závisí na původní rychlosti nad hranou lesa. Pokud byla malá, dojde ke kontaktu se zemí pod šikmým úhlem, přece jen však málokdy kolmo dolů. Při vyšších rychlostech se letadlo prosedne a ke kontaktu dojde "naplocho". Pokud jde o pilota, záleží na konstrukci letadla, jestli ho kabina při destrukci po dopadu ochrání nebo naopak, v případě laminátových konstrukcí ještě více nezraní dodatečně.

Co dodat na závěr: nic jiného, než neriskovat, včas se rozhodnout pro řešení nastalé situace výběrem vhodné plochy a na ni potom včas zahájit přistávací manévr. Pokud se budeme snažit "dotáhnout" letadlo ve složitém terénu co nejblíže ke komunikacím nebo obydleným aglomeracím navíc rozhodnutím na poslední chvíli (nebo změnou původně zamýšleného a jistě i promyšleného manévru), musíme počítat s velkými potížemi. Nepodceňujme metodiku přistávání do polí, její platnost byla již mnohokrát draze potvrzena. Nelétejme na doraz, risk může vyjít 3x, 5x a možná i víckrát, ale jednou to pak nevyjde a ……..Létáme přece pro potěšení a ne proto, abychom si vyráběli stres. A to ani tehdy, když jde o body.

J. Kerum, ÚFA AVČR, AK Příbram