Heweliusz nie przegrał ze sztormem tylko z własną statecznością. Biegły: po przejściu przez linię wiatru ruszyła lawina, której nie dało się zatrzymać
Na Politechnice Morskiej w Szczecinie wrócił temat, który od 33 lat nie daje spokoju branży i rodzinom ofiar. Dr inż. Zbigniew Szozda, biegły powoływany przez wszystkie izby morskie badające katastrofę, opowiedział krok po kroku, dlaczego prom „Jan Heweliusz” stracił stateczność i zatonął. „Przewrócenie promu to nie metafora ani publicystyczna teza, tylko doświadczenie w skali 1 do 1 – fizyka, która okazała się bezlitosna” – tak o katastrofie Heweliusza mówi sam profesor.
Prom m/f „Jan Heweliusz” wyszedł w morze w stanie uznanym później za niezdatny do żeglugi – z niespełnionymi wymaganiami stateczności, uszkodzoną furtą rufową i ładunkiem, który nie był zamocowany. Gdy podczas sztormowania dziobem do wiatru jednostka przeszła przez linię wiatru, w krótkim czasie pojawił się przechył rzędu 30 stopni. Od tego momentu, według biegłego, uruchomiły się mechanizmy konstrukcyjne i grawitacyjne w systemach zbiorników, które pogłębiały przechył aż do wywrócenia, a potem do zatonięcia przez zalanie więcej niż jednego przedziału wodoszczelnego.
— Wykazano, że prom wychodząc w morze był w stanie niezdatnym do żeglugi. I to jest sentencja wszystkich trzech izb morskich. Pierwszy powód był taki, że nie były spełnione wymagania w zakresie stateczności. Drugi powód, dlaczego uznano, że statek wyszedł w morze niezdatny do żeglugi, właśnie z powodu uszkodzenia furty rufowej. I trzeci powód, dlaczego statek został uznany jako niezdatny do żeglugi, ładunek pokładowy przed wyjściem w morze nie został zamocowany – mówił dr inż. Zbigniew Szozda, prof. PM, pracownik Wydziału Nawigacyjnego Politechniki Morskiej w Szczecinie
To jest klucz z najnowszej, mocno technicznej rekonstrukcji. Dramat Heweliusza nie sprowadza się do jednego czynnika, ale do sekwencji decyzji, stanu jednostki i rozwiązań, które przy większym przechyle działały jak samonapędzający się mechanizm. Dr inż. Zbigniew Szozda tłumaczy : w pewnym momencie statek utracił zdolność powrotu do równowagi, a później stracił pływalność, bo do wnętrza dostało się zbyt dużo wody.
„Przewrócenie” to jedno, „zatonięcie” to drugie
— Oprócz tego, że statek się przewrócił, to jeszcze statek zatonął. To są dwa różne zjawiska, bo przewrócenie się statku wcale nie oznacza, że statek musi zatonąć. Zatonął podstawówka prawa Archimedesa. To oznacza, że zbyt dużo wody zaburtowej wdarło się do wnętrza kadłuba. Także statek miał pewną zdolność akumulacji tej wody, ale ta zdolność też została przekroczona – wyjasniał.
Według biegłego warto oddzielić dwa etapy. Pierwszy to utrata stateczności i wywrócenie. Drugi, zatonięcie, które nie jest automatyczną konsekwencją wywrotki, o ile kadłub pozostaje zamknięty i woda nie zalewa kolejnych przestrzeni.
W tej rekonstrukcji punkt ciężkości przesuwa się właśnie na to, jak woda zaczęła pracować wewnątrz układów promu oraz jak mogła dostać się z pokładu kolejowego niżej, do kadłuba. Biegły podkreśla: prom miał niezatapialność jednoprzedziałową, więc jeżeli utonął, oznacza to zalanie co najmniej dwóch przedziałów wodoszczelnych, a to wymagało otwartych przejść i możliwości poziomego rozchodzenia się wody.
Co uruchomiło lawinę
W tej wersji najbardziej newralgiczny jest moment przejścia przez linię wiatru. Heweliusz sztormował dziobem do wiatru przy bardzo małej prędkości (według relacji nawet około zera-czterech węzłów). Sterowanie opierało się m.in. na sterach strumieniowych, które nie mogły pracować ciągle, bo wyłączały je zabezpieczenia przeciążeniowe. Gdy stery odpuszczały, prom miał tendencję do odpadania od wiatru i wystawiania burty, czyli zwiększania powierzchni, na którą działał napór. W tym samym czasie prom nie był symetryczny masowo. Wcześniej przelano wodę w systemie wyrównywania przechyłów, a dodatkowo zalano wodą zaburtową lewy skrajnik ruchowy na rufie. To miało kompensować przechył, ale jednocześnie oznaczało, że przy zmianie sytuacji wiatrowej jednostka wchodziła w manewr już przekrzywiona układem mas.
— Istotna informacja jest taka, że jeżeli statek przechyli się bardziej, o większy kąt niż 17 stopni, to woda, która jest w zbiorniku prawym, poprzez tę rurę, o której mówiłem i poprzez odpowietrzenie zbiornika może wylewać się na zewnątrz. Na zewnątrz. Jeszcze raz podkreślę, że na tej rurze nie ma żadnego zaworu. Tego nie można odciąć. Po prostu jeżeli się to zjawisko rozpocznie, to ono się skończy wtedy, kiedy wyrówna się – mówił Szozda.
Po przejściu przez linię wiatru i pojawieniu się dużego przechyłu (w rozmowie radiowej padła wartość 30 stopni) weszły w grę dwa kluczowe układy zbiorników:
- zbiorniki denne nr 3 połączone gołą rurą bez zaworu – przy większym przechyle mogły doprowadzić do strat wody za burtę przez odpowietrzenia
- zbiorniki antyprzechyłowe nr 10 – przy określonych kątach przechyłu woda mogła przemieszczać się grawitacyjnie na stronę bardziej zanurzoną, a tego nie dało się już odwrócić pompą, gdy różnica poziomów przekraczała możliwości podnoszenia słupa wody.
Biegły próbował też zważyć wpływ poszczególnych czynników. W jego szacunku sam napór wiatru miał stanowić około jednej czwartej tego, co przewraca statek, a reszta to efekt wcześniejszych przemieszczeń mas, pracy systemów zbiorników oraz prawdopodobnego przesuwania się ładunku. Do tego dochodziła nieszczelna furta rufowa: uszkodzona krawędź – według przytoczonych danych wchodziła pod wodę już przy około 11 stopniach przechyłu, co otwierało drogę wodzie na pokład kolejowy.
— Ten prom miał niezatapialność jednoprzedziałową. Tak został wyliczony. Co to znaczy potocznie? Otóż zakłada się do obliczeń, że jeżeli jeden z przedziałów tych poniżej pokładu kolejowego zostanie zatopiony całkowicie wodą zaburtową z jakiegoś powodu, rozszczelnienie, to statek powinien utrzymać się na powierzchni wody w odpowiedniej pozycji, że nie przewróci się, będzie jeszcze pływał. Co by to oznaczało? Jeżeli statek utonął, a miał być szczelny poniżej pokładu kolejowego, to jest to dowód na to, że woda musiała zatopić przestrzenie poniżej pokładu kolejowego i to w liczbie mnogiej.
Dlaczego prom utonął?
Jeśli po wywrotce woda miała dostęp do wnętrza kadłuba i mogła wędrować między przedziałami, pływalność znikała. Biegły mówił wprost, że samo zatonięcie jest dowodem na zalanie w liczbie mnogiej. Nie jednego, tylko co najmniej dwóch przedziałów. A to oznaczało otwarte zejściówki i drogę dla wody poniżej pokładu kolejowego.
W tej wersji historia Heweliusza jest więc opowieścią o tym, jak w krytycznym momencie zadziałał efekt domina, czyli niewystarczająca stateczność na wyjściu w morze + uszkodzona furta + niezamocowany ładunek + przejście przez linię wiatru + nieodwracalne przepływy grawitacyjne w systemach zbiorników. I gdy to ruszyło, załoga nie miała już narzędzi, żeby przerwać proces.
— A dlaczego prom się przewrócił? W pierwszej iteracji jest bardzo łatwo odpowiedzieć na to pytanie, bo czynniki przechylające przewyższyły zdolność promu do zachowania położenia równowagi. Czyli jeżeli byśmy opisali jakimiś wielkościami fizycznymi zdolność statku do pozostawania w położeniu równowagi i później opisalibyśmy jakimiś wielkościami fizycznymi, jakie oddziaływały czynniki przechylające, no to te czynniki przechylające przekroczyły zdolność statku do zachowania położenia równowagi. Statek niestety wykonał doświadczenie w skali 1 do 1. Tak po prostu się przewrócił. To jest fakt – podsumował dr inż. Zbigniew Szozda, prof. PM.
____
Wykład poprowadził dr inż. Zbigniew Szozda, prof. PM, pracownik Wydziału Nawigacyjnego Politechniki Morskiej w Szczecinie. Był on powołany jako biegły w zakresie stateczności statków przez wszystkie trzy izby morskie badające przyczyny i okoliczności zatonięcia promu Jan Heweliusz: Izbę Morską w Szczecinie oraz Izbę Morską w Gdyni (pierwszej instancji), a także Odwoławczą Izbę Morską w Gdyni.
Spotkanie miało charakter informacyjny.
W artykule wykorzystano slajdy z prezentacji dr inż. Zbigniewa Szozdy. Zdjęcie główne: Politechnika Morska w Szczecinie