Экипаж выполнял рейс №612 Анапа - Санкт-Петербург. 22 августа погодные условия Украины и юго-запада Ростовской области определялись ложбиной циклона, расположенного над Балтийским морем. С этим циклоном была связана система атмосферных фронтов. Один из них – холодный фронт с волнами, был ориентирован с юго-запада на северо-восток и располагался по линии Симферополь-Донецк-Воронеж, смещаясь на северо-восток со скоростью 20 км/ч.
    Этот фронт определял погодные условия юго-восточной части Украины, в том числе районы Донецкой области и а/д Донецк. В дневные часы активность конвективных процессов вдоль холодного фронта резко возрастала за счет выноса влажной неустойчивой воздушной массы и суточного хода температуры (до +30°С), что обусловило быстрое развитие кучево-дождевой облачности и образование градоопасных, грозоопасных и ливневоопасных очагов вдоль фронта.
    Над районами Донецка к 14:00 сформировался циклонический вихрь диаметром около 200 км. Высота кучево-дождевой облачности в нем достигала 12 км, а высота отдельных вершин – 13-15 км.
    Экипаж прошел предполетную метеоподготовку. По маршруту полета прогнозировалось: пересечение холодного фронта с волнами смещающимися на северо-северо-восток со скоростью 30 км/ч, в зоне фронта сплошная облачность среднего яруса, высотой верхней границы 5 000 м, замаскированная кучево-дождевая облачность, частая, высотой верхней границы 12 км, высота тропопаузы 11 100 м, умеренное обледенение, умеренная турбулентность, локальные грозы, шквал.
    Экипаж произвел взлет в а/п Анапа в 14:03 мск в простых метеоусловиях. На борту находилось 115 взрослых пассажиров, 39 детей от 2 до 12 лет и 6 детей до 2 лет.
    Взлетная масса составляла 87 200 кг, центровка – 29-30% САХ (не выходили за установленные ограничения).
    Активное пилотирование в течение всего полета осуществлял КВС. На правом кресле находился пилот-стажер. Штатный второй пилот находился в кабине но участия в пилотировании не принимал.
    В 14:07:24 на высоте 1 450 м и скорости 435 км/ч был включен автоматический режим АБСУ по крену и тангажу. В 14:12, в процессе набора высоты, диспетчер «Ростов-контроль» передал для другого борта информацию о фронтальных грозах с градом в зоне УВД с высотой облачности до 12 -13 км, смещающихся на северо-восток. Эту важную информацию для принятия решения об обходе грозовой облачности экипаж должен был слышать и учитывать.
    Закончив связь с другим бортом, диспетчер передал ту же информацию экипажу рейса №612, но без указания высоты облачности. В этот момент ВС находилось на удалении около 30 км от зоны грозовой облачности. Экипаж также наблюдал ее визуально и по бортовому радиолокатору.
    Набор высоты с 2 100 м до 5 400 м осуществлялся на автопилоте в режиме стабилизации скорости. При этом приборная скорость полета (470-475 км/ч) была ниже рекомендованных РЛЭ для режимов максимальной дальности (МД) и крейсерского режима (МКр) – 550 и 575 км/ч соответственно, с разрешением уменьшать скорость до 500 км/ч в случае необходимости набрать заданную высоту к определенному рубежу или по требованию диспетчера.
    Диспетчер дал экипажу указание набрать высоту 5 700 м и перейти в горизонтальный полет с целью расхождения со встречным ВС, что экипаж сделал в 14:13:20. Скорость полета при этом увеличилась до 530 км/ч. В дальнейшем, в 14:14:10, экипаж уменьшил режим работы двигателей и продолжал горизонтальный полет со скоростью 530-535 км/ч и через 5 секунд приступил к правому развороту с целью обхода засветки по курсу полета. В результате этого маневра самолет был выведен на курс 27°, что обеспечивало обход грозовой облачности. В 14:16:06, после расхождения со встречным самолетом, экипаж получил разрешение на набор высоты до 8 600 м на пункт обязательного донесения (ПОД) OLGIN и приступил к нему, увеличив режим работы двигателей до номинального. Значение скорости при этом составляло 485-500 км/ч (ниже рекомендованных РЛЭ).
    В 14:19:58, находясь на высоте 8 200 м, экипаж доложил занятие эшелона 8 600 м. Диспетчер по запросу экипажа разрешил дальнейший набор высоты до 9 600 м. При этом самолет уклонился от трассы на 20 км вправо. Самолет практически обошел грозовую облачность и в 14:20:32 на высоте 8 400 м экипаж приступил к левому развороту с целью выхода на трассу. В процессе разворота экипаж получил разрешение диспетчера следовать по спрямленному маршруту на ПОД LIPSO (севернее Донецка), прекратил левый разворот и приступил к правому – для выхода на заданный курс 355°.
    В 14:23:16 экипаж доложил о занятии эшелона 9 600 м и получил команду перейти на связь с диспетчером Харьковского РДЦ. При переходе в горизонтальный полет на эшелоне 9 600 м приборная скорость увеличилась с 500 км/ч до 525 км/ч при неизменном режиме работы двигателей (83,5-84,5%). После перехода на связь с диспетчером «Харьков-Радар» он, по запросу экипажа, разрешил набор эшелона 360 (11 000 м), но при этом информацию о наличии фронтальных гроз по маршруту полета экипажу не передал. В это время зона грозовой облачности, располагающаяся в районе Донецка, находилась на удалении около 100 км от текущего положения самолета строго по курсу полета. Недоведение до экипажа этой информации, возможно, не позволило экипажу всесторонне оценить метеообстановку и принять решение об изменении маршрута.
    В 14:24:20 экипаж приступил к дальнейшему набору высоты со средней вертикальной скоростью 6 м/с и приборной скоростью около 500 км/ч при работе АБСУ в режиме стабилизации скорости с кратковременными переходами на управление от рукоятки «спуск-подъем». В 14:26:55 по команде штурмана экипаж увеличил вертикальную скорость набора высоты. Полет с курсом 355° проходил в направлении грозовой облачности.
    В 14:27:06 штурман, вероятно, убедившись, что высота облачности не позволяет обойти грозовой фронт сверху на эшелоне 360, запросил разрешения диспетчера на набор эшелона 380 (11 600 м), уточнив причину «по грозе…». Диспетчер дал разрешение.
    Продолжение полета прежним курсом создавало неизбежность входа в зону грозовой деятельности на высоте, близкой к максимально допустимой для самолета с данными полетной массой и центровкой (12 100 м при полетной массе 85 т согласно РЛЭ). Начиная с 14:27:56, экипаж в течение 15 секунд оценивал возможность обхода грозовой облачности. Удаление до зоны грозовой деятельности в данный момент составляло около 50 км, что оставляло возможность для маневра ее обхода или возврата на аэродром вылета.
    Однако, КВС, анализ личностных особенностей которого, по заключению комиссии, выявил его склонность к риску и недооценке последствий, а также некритичность со склонностью к отрицанию негативной информации, продолжал набор высоты прежним курсом.
    В 14:28:30 был занят эшелон 380. Экипаж уменьшил режим работы двигателей с 86% до 76-80% и перешел в горизонтальный полет со скоростью 0,8-0,83М.
    Согласно РЛЭ и НПП ГА-85 запас высоты при обходе грозовой облачности сверху должен быть не менее 500 м, что на эшелоне 380 не обеспечивалось. Видимо, оценив это, экипаж в 14:31:03 запросил разрешение на обход грозы слева. Диспетчер дал разрешение, однако к этому моменту очаг грозы уже находился в непосредственной близости по курсу самолета. В 14:31:13 самолет был введен в левый разворот. Курс изменился до 344°, чего было явно недостаточно для обхода грозовой облачности.
    При горизонтальном полете на режиме работы двигателей 76-80% в течение двух минут скорость полета увеличилась с 470 до 490 км/ч (0,83М). КВС дал команду на уменьшение скорости полета до 0,8М, что было обеспечено к 14:32:50 изменением режима работы двигателей до 74-77%.
    В дальнейшем скорость полета продолжила уменьшаться с одновременным ростом угла атаки, что объясняется недостаточным режимом работы двигателей, который не был увеличен, и работой автопилота в режиме стабилизации высоты.
    Около 14:32 самолет вошел в грозовой фронт, сопровождавшийся умеренной турбулентностью. Возникли колебания по вертикальной перегрузке (от 0,75 до 1,3 ед.) и по углам атаки и крена. В 14:32:58 и в 14:33:14 дважды кратковременно срабатывал АУАСП. В эти моменты, по расшифровке МСРП, зафиксированы пиковые значения вертикальной перегрузки около 1,5 ед, приборная скорость полета уменьшалась и составляла 465 км/ч и 450 км/ч соответственно, угол атаки 8,5-8,6°. Экипаж, в нарушение РЛЭ, не отключил АБСУ и продолжал полет на приборной скорости ниже рекомендованной, увеличив обороты двигателей до 88-90% для ее поддержания (скорость стабилизировалась на 450 км/ч).
    В 14:33:25 по указанию КВС, рассчитывавшего на большей высоте войти в условия более спокойной атмосферы, штурман запросил разрешения диспетчера временно занять эшелон 390 (11 900 м), ссылаясь на сильную болтанку. Диспетчер разрешил. В 14:33:41 экипаж приступил к набору высоты, управляя самолетом с помощью рукоятки «спуск-подъем» АБСУ. Принимая данное решение, КВС должен был учитывать, что в результате набора высоты 11 900 м сужается диапазон приборных скоростей для пилотирования, повышается вероятность возникновения колебаний вследствие уменьшения собственного демпфирования самолета, особенно в условиях турбулентности, уменьшается запас по углу атаки и располагаемая тяга двигателей. Судя по записям внутрикабинных переговоров, он осознавал сложность этой ситуации, но все равно дал команду на дополнительный набор высоты.
    Набор высоты происходил со средней вертикальной скоростью 8-10 м/с. В процессе набора эшелона 390 самолет попал в зону действия града. Приборная скорость полета уменьшилась, чему также способствовало включение ПОС ВНА двигателей без увеличения режима их работы. Увеличение режима работы двигателей во время набора высоты при падении приборной скорости разрешено РЛЭ (вплоть до взлетного). Температура наружного воздуха на эшелонах 380 и 390 практически соответствовала стандартной и не оказывала влияние на дальнейший исход полета.
    В 14:34:40 при пересечении эшелона 390 на приборной скорости 435 км/ч и с вертикальной скоростью 10 м/с экипаж, вероятно, включил режим стабилизации высоты АБСУ. Автопилот отклонил руль высоты на пикирование. Это привело к уменьшению вертикальной перегрузки до 0,6 ед. В последующие 20 секунд вертикальная перегрузка изменялась от 0,75 до 1,3 ед. Увеличение угла атаки до критических значений привело к срабатыванию АУАСП, после чего, в 14:35:00, экипаж (вероятно, КВС) отключил автоматический режим АБСУ кнопкой быстрого отключения. В этот момент приборная скорость полета составляла 420 км/ч и продолжала уменьшаться, угол атаки был 6°. Самолет был разбалансирован в продольном и боковом каналах, что предопределило дальнейшее некоординированное пилотирование в режиме штурвального управления в течение около 1 минуты. Правильным решением, позволяющим увеличить запас по углу атаки, был бы перевод самолета в снижение, что в 14:35:06 предложил один из членов экипажа (вероятно, второй пилот) во время очередного срабатывания АУАСП. Однако КВС, доминирующей опасностью для которого, согласно проведенной оценки его психофизиологического состояния, являлось попадание самолета в центр грозовой деятельности, что прямо ассоциировалось со снижением самолета, ответил отказом и дал команду установить двигателям номинальный режим работы.
    Другие члены экипажа не осуществляли необходимого контроля за приборной скоростью, числом М, углом атаки и другими параметрами полета и не информировали своевременно КВС о выходе этих параметров за допустимые пределы, что свидетельствует об отсутствии должного взаимодействия в экипаже.
    После отключения автопилота начал развиваться правый крен, достигший в течение 20 секунд 45° (со срабатыванием сигнализации «крен велик»). Крен был парирован резким отклонением элеронов влево. Возникшие после отключения АБСУ колебания КВС пытался погасить движениями штурвала «на себя» - «от себя» и удержать самолет на заданной высоте. Эти неграмотные действия в сочетании с другими неправильными действиями (отклонением триммера на кабрирование с помощью механизма электротриммирования) привели к развитию расходящихся колебаний по тангажу, углу атаки и перегрузке с тенденцией смещения среднего значения угла атаки на кабрирование и, как следствие, к дальнейшему уменьшению приборной скорости. Несмотря на появившиеся и продолжавшиеся в течение 45 секунд признаки приближения к сваливанию (ощутимая тряска), КВС не осознал реальную опасность перехода в сваливание и не перевел самолет в снижение отдачей штурвала «от себя». В результате, в 14:35:46 самолет на углах атаки, превышавших предельно допустимые, попал в режим аэродинамического подхвата. На углах атаки, в 3 раза превышающих критические, произошло самовыключение боковых двигателей, которое экипаж принял за помпаж.
    В 14:36:00 произошло сваливание самолета с переходом в штопорное вращение. Самолет совершал движение со снижением по спирали с постоянным изменением значений углов тангажа и крена, с большими угловыми и вертикальными скоростями, что характерно для плоского штопора. В процессе падения не зафиксировано ни одной попытки экипажа отдать штурвал «от себя». Более того, вплоть до столкновения с землей штурвал был постоянно отклонен «на себя». Анализ переговоров экипажа свидетельствует о полном отсутствии понимания того, что происходит, и беспомощности пилотов, в первую очередь, КВС.
    В 14:38:30 самолет столкнулся с землей на дне степной балки на удалении 28,5 км от КТА а/д Донецк с азимутом 04° (48°19'58'' СШ, 37°44'48''ВД), полностью разрушился и сгорел.