Shanksvillen koneen polttoaine

 

Kuva 1. Shanksvillen tuprahdus. Lähde on video linkissä (2).

Keskustelu Tiede-lehden foorumilla (linkki 1) johdatti minut miettimään tarkemmin lentopetrolin palamista lentokoneiden maahansyöksyissä. Kuten jo aikaisemmin olen todennut, niin polttoaineen palamisroihu näytti kokonaan puuttuvan Shanksvillestä. Nyt yritän laskea, olisiko suunnilleen kaikki koneen polttoaine voinut palaa kuvan 1 tuprahduksessa ja sitä seuranneessa heikossa palamisessa.

Kuva 2. Polttoaineroihu alkutuprahduksen jälkeen. Lähde on video linkissä (3).

Maahansyöksyjen polttoaineroihut

Videoilta on nähtävissä suuria määriä erikokoisten lentokoneiden maahansyöksyjä. Tapahtumien kulku on pääpiirteiltään seuraavanlainen:

Koneen osuessa maahan sen siivissä olevat polttoainetankit repeävät ja polttoainetta roiskuu ympäriinsä. Säännöllisesti tämä polttoaine syttyy tuleen ja seurauksena on nopeasti laajeneva suuri tulipallo ja mustan savun alkutuprahdus. Tuprahdus nousee ylös, jolloin sivuilta alkaa päästä paikalle happea tuovaa ilmaa ja palaminen maassa jatkuu rauhallisemmin. Polttoaineen määrästä riippuen palaminen voi jatkua parhaimmillaan monia minuutteja ja paikalta nousee paksu musta savupatsas.

Valitettavasti lähinnä alkutuprahdus kiinnostaa videoiden lataajia ja palamisen jatkuminen leikataan pois, joten pitkäaikaisia savupatsaita pääsee harvoin näkemään. Viistossa syöksyssä ja sitä seuraavassa liu'ussa polttoaine jakaantuu pitkälle matkalle, jolloin loppuroihu jää lyhytaikaisemmaksi kuin jyrkässä syöksyssä.

Kuvassa 2 alkutuprahduksen alaosaa näkyy vielä kuvan yläreunassa. Musta savu ilmaisee, että palaminen tapahtuu niukassa hapessa ja on siksi vaillinaista. Osa hiilestä jää palamatta ja poistuu kiinteänä nokena. Epätäydellinen palaminen pienentää vaadittua ilmamäärää. Toisaalta on selvää, että kaikki ilman happi ei osallistu palamiseen, koska ilman typpi haittaa hapen liikettä. Siksi ilmaa tarvitaan enemmän kuin teoreettisesti laskien.

Palamiseen tarvittavan ilman tilavuus

Englanninkielisessä Wikipediassa kerrotaan, että lentopetrolin (kerosene) yleinen koostumus on kohtalaisella tarkkuudella C12H26, eli se sisältää vetyatomeja vähän yli kaksinkertaisesti hiiliatomeihin verrattuna. Palamistulokset ovat pääosin hiilidioksidia ja vettä, CO₂ ja H₂O. Stoikiometrisesti laskien yhtä hiiliatomia kohti tarvitaan 2 happiatomia ja yhtä vetyatomia kohti 0,5 happiatomia.

Laskelmiin tarvittavat keskimääräiset atomimassat ovat Wikipedioiden mukaan seuraavat: H 1,008, C 12,011, N 14,007 ja O 15,999. Happea on ilmassa 21 tilavuusprosenttia, typpeä 78 tilavuusprosenttia ja argonia 1 tilavuusprosentti. Sekä O että N esiintyvät ilmassa kaksiatomisina molekyyleinä, joten yllä olevilla arvoilla laskien happea on ilmassa noin 23 painoprosenttia.

Stoikiometrisesti yhden lentopetroliyksikön C12H26 polttamiseen kulutetun hapen atomien lukumäärä on 12*2 + 26*0,5 = 37. Vastaavat vertailumassat ovat seuraavat: 12*12,011 + 26*1,008 ja 37*15,999 eli 170,3 ja 592,0. Ilmaa tarvitaan siis (592/170,3)*(100/23) = 15,1-kertainen massa verrattuna lentopetrolin massaan.

Ilman tiheys on 1,204 kg/m³, joten 1 kg lentopetrolia vaatii palaakseen 15,1/1,204 = 12,5 m³ ilmaa. Sen on vain teoreettinen tulos, mutta voi olla hyvinkin lähellä totuutta, koska epätäydellinen palaminen ja epätäydellinen hapen käyttö vaikuttavat eri suuntiin.

Paloiko Shanksvillessä kaikki polttoaine yhdessä tuprahduksessa?

Koska Shanksvillen kraatterista ei noussut mustaa savupatsasta ja metsästä noussut savukin oli vaaleata, niin kaiken lentopetrolin olisi pitänyt palaa kuvan 1 tuprahduksessa. Mutta onko se mahdollista? Videoilla näkyvissä todellisissa maahansyöksyissä polttoainetta jää aina palamaan silloin, kun sitä on ollut jäljellä merkittävä määrä.

Shanksvilleen syöksyneen lentokoneen ilmoitettiin olleen tyyppiä Boeing 757-222, jonka tankkeihin Wikipedian mukaan mahtui yhteensä runsaat 42 500 litraa polttoainetta. Kotimaan lentoon ei varmaankaan tarvittu täyttä tankkausta, joten oletan laskuissani, että lentopetrolia oli jäljellä 20 tonnia. Tällaisen massan polttamiseen tarvittaisiin noin 20 000 * 12,5 = 250 000 m³ ilmaa.

Tuollainen tilavuus olisi pitänyt tyhjentyä hapesta muutaman sekunnin aikana kraatterin ympärillä olleesta ilmasta. Jos kraatteria ympäröivän puolipallon säde on 49 metriä, niin siihen mahtuu tuo arvioitu määrä ilmaa. Äkillinen tuprahdus olisi periaatteessa mahdollista, jos kaikki polttoaine hajoaisi tasaisesti pisaroiksi tuollaisen puolipallon sisään. Se kyllä olisi ollut sula mahdottomuus, kun koko massalla olisi alun perin ollut liikesuunta ja suuri nopeus vinosti alaspäin. Törmäystä seuraava tulipallo laajenee hetken joka suuntaan, ja vasta sen irrottua maasta ilma pääsee sivuilta kosketukseen nestemäisen polttoaineen kanssa. Kuvasta 2 näkyy, että ilman kosketuspinta polttoaineeseen on pieni.

Vielä yksi asia olisi otettava huomioon. Tuo 250 000 m³:n tilavuus laajenee huomattavasti lämpötilan nousun takia. Yleisen kaasuyhtälön mukaan sen tilavuus kaksinkertaistuisi. Shanksvillen tuprahduksessa on se vika, että se on liian pieni ja liian vaalea ollakseen peräisin lentopetrolista virallisen tarinan mukaisella tavalla.

Roiskuiko polttoainetta metsään?

Virallisen tarinan kannattajat kertovat, että koneen polttoainetta roiskui läheiseen metsään ja sytytti sen tuleen. Siellä savusikin ja näkyi palaneita puita. Myös muutamat raivaajat ovat muistelleet, miten metsässä oli lentokoneen kappaleita ja matkustajien jäänteitä sinne tänne singonneina. Toisaalla on kerrottu, että suurin osa, jopa 80 % koneesta kaivettiin ylös kraatterista, jonka välittömässä ympäristössä ei näkynyt tunnistettavissa olleita lentokoneen osia.

Kuva 3. Raivausta metsässä. Kuvan julkaisija ei kertonut kuvan lähdettä.

Kuvassa 3 näkyy raivaajia, metsänpohjaa ja vasemmalla palamisjätekasa, jossa taitaa olla mukana palanut lentokoneen pyörän rengas. Kuinka ollakaan, aivan palamiskasan vieressä on ruohotupas ja vihreätä kasvillisuutta näkyy siellä täällä. Polttoaineen roiskeet olisivat polttaneet maaston täysin mustaksi, joten roiskumista ei voinut olla tapahtunut.

 

Linkit

1. Tiede-lehti: 9/11 keskustelu osa kaksi
http://www.tiede.fi/keskustelu/57549/ketju/9_11_keskustelu_osa_kaksi
Syyskuun lopulla 2021

2. September 11 - The Flight That Fought Back | United Airlines Flight 93
https://www.youtube.com/watch?v=U6QJ_qZOSj4

3. Airplane Crash Compilation 2020
https://www.youtube.com/watch?v=pcqQ-NenS5U