“泰坦”号潜水器内爆暴露设计缺陷|环球短讯

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时间 :2023-06-28 00:15:19 来源 : 中国航空报

最近“泰坦”号潜水器失联引起了全球关注，官方最新公告称其在沉船地点附近发生“灾难性内爆”，5名乘员全部死亡。与普通爆炸不同，内爆是一种物体迅速向内坍缩的情况。据专家估计，“泰坦”号潜水器坍缩速度可能达到1500千米/时，也就是在0.001秒内就被压扁了。要知道，大脑对痛觉的反应还需要0.25秒。

(资料图片)

事情的前因后果，还得从6月18日“泰坦”号下潜说起。5名富豪每人花费25万美元（近180万元人民币），去海底4000米参观“泰坦尼克”号残骸。他们乘坐海洋之门公司“泰坦”号在马萨诸塞州科德角以东约1450千米的海域下潜。按照原计划，2个小时就到达海底了。

当潜水器出发1小时45分后，突然失联。随后，美国、加拿大等国在北大西洋海域展开大规模搜救行动，并投放水下声呐进行搜索。

然而，这个小型的潜水器只能提供96小时的氧气保障。一时间，所有人纷纷担心，乘员会不会因舱内氧气不足而窒息。

直到6月22日，美国海岸警卫队官员表示，距“泰坦尼克”号残骸不远处已发现了有5块潜水器的破碎部件。这些碎片与潜水器发生灾难性内爆的迹象相吻合。截至目前，也难以确定其发生事故的准确时间。

据报道，这场致命事故的主要原因，在于泰坦号的设计存在巨大的缺陷。“泰坦”号采用了很多新技术，一些新技术还没有现成的行业标准，属于空白领域。潜水器船身的材料可能为事故的发生埋下了伏笔。

据报道，在华盛顿邮报记者乘坐潜水器时，“海洋之门”的CEO谈到“泰坦”号使用了“打折扣”的材料。要知道，若想进入深海的潜水器，必须经得起超强高压。一般来讲，采用钢和钛材料，承受压力能力相对较强。然而，“泰坦号”使用的是碳纤维——一种相对较新的深海应用材料。碳纤维复合材料比钢更坚固、更轻，使潜水器具有自然浮力，但也更容易在压力下突然崩溃。负责为“泰坦”制作船身的Spencer Composites是当时唯一一家为载人潜水器制造碳纤维船体的公司。

而且“海洋之门”似乎明确知道这种材料以及不太靠谱的舱体会存在强度不够的安全隐患。所以公司内部开发了一个“声学监测系统”。这个系统能使用声学传感器来侦听船体中碳纤维恶化的声音。从而为驾驶员提供预警监测，让他们有足够的时间停止下降并安全返回水面。可以看出，该公司对于安全隐患的态度是：“设计有隐患不怕，如果在4000米深海中检测到安全问题了，我们就跑（上浮）。”

除了船体材料的选择，潜水器的设计中也几乎没有考虑安全系统和安全相关的预案。

在“海洋之门”的官方设计宣传中，他们给出了泰坦的其他细节参数：“泰坦”重9525千克（21000磅），使用电动推进器可以以3节的速度行驶。里面有一个厕所，没有座位；5名乘客必须盘腿坐在地板上。除了前部的舷窗外，没有其他窗户。潜水器配备了强大的LED灯、声呐导航系统和高端摄像设备，但是只字未提安全系统以及安全应急预案。

海洋工程专家表示，增长潜水器的舱室空间的设计会增加中部的压力载荷，从而增加疲劳和分层载荷（delamination loads）。

值得一提的是，“泰坦”号只取得了水下1300米适航的认证，但是没进行4000米的认证。“海洋之门”CEO此前公开表示过，认证是创新的障碍。

这样的设计缺陷问题，难道就没有人发现吗？其实，早在2018年，“海洋之门”的原高管曾质疑潜水器不够安全，还应该多进行测试。

外媒爆出，“海洋之门”的海事运营总监，在首航前对首创的碳纤维船体和其他系统表示担忧后，直接被炒鱿鱼了。这位员工曾写了一份书面文件，表达了“会造成严重安全问题的众多担忧”来警示潜水器的安全风险，担心供应给“海洋之门”的碳纤维中的可见缺陷会增加在压力循环过程中小缺陷扩展成更大撕裂的风险。

他建议，必须对“泰坦”的船体进行非破坏性测试，以确保“坚固和安全的产品”。

但是后来他被告知这种测试是不可能的，“海洋之门”用上文提到的“声学监测系统”来避免安全事故。这项技术，使用声学传感器来侦听船体中碳纤维恶化的声音。从而为驾驶员提供预警监测。

这名员工还警示，该系统在船只下降之前不会暴露缺陷，然后可能只会在灾难性内爆之前提供“毫秒级别”的警告。

他在提交书面文件的第二天，被公司CEO，人力资源、工程和运营主管叫上一起开了个会。在会上，他明确表示不会授权“泰坦”进行任何未经船体扫描的载人试验后，被解雇并被护送离开公司。

不仅高管，就连《泰坦尼克号》导演詹姆斯·卡梅隆也指出了“泰坦”号的设计缺陷。卡梅隆是潜水器方面的专家，已经数十次潜入沉船现场。2012年，卡梅隆设计并试驾了一艘实验性潜水器，进入了太平洋的一个名为“挑战者深渊”的区域。他表示，当深渊的挤压压力导致一个空心物体向内剧烈坍缩时，就会发生内爆。

卡梅隆强烈批评“海洋之门”公司未让旅游潜水器获得安全认证。卡梅隆讲到了“泰坦”号船体材料设计——碳纤维复合材料的问题，成为它最大的弱点。虽然，这种材料在航空航天工业中被广泛使用，而且比钢或铝还要轻得多。但是问题在于，碳纤维复合材料“没有抗压强度”——当潜水器更深地坠入深渊，面临水压急剧上升时，就会出现内爆。

卡梅隆表示，潜艇船体上的传感器网络不足以解决存在缺陷的设计。

“海洋之门”公司成立于2009年。自2010年以来，这家公司便开始提供商业深潜活动。运送乘客在加利福尼亚州沿岸、墨西哥湾和大西洋地区深潜探险。之后，公司首席执行官Stockton Rush发现，参观沉船遗址可以吸引媒体关注。

2016年，“海洋之门”首次利用潜水器“独眼巨人1号”（Cyclops 1），将乘客带到“安德里亚·多利亚”号遗址参观。

自2021年7月起，“泰坦”号已经开展了3次对“泰坦尼克”号残骸的考察行程。在其中一次考察中，一位60岁的德国富豪乘客表示，团队在行程中遇到了电气问题，导致下潜时间延迟5小时。下水后又发现平衡潜水器的稳定管支架断裂，在1600米的深海中不得不浮起换乘。他还指出潜水器内部状况简陋恶劣，有设计缺陷，他形容这次行程就像是一场“自杀任务”，能够安全返回算是侥幸。

另外，在2022年，“泰坦尼克”号残骸的一次探险中，“泰坦”号的一个推进器不小心反向安装，它在海底试图向前移动时开始旋转。

其实，此前已经有种种迹象表明，乘坐“泰坦”号潜水无异于自杀。但是，还是有人愿意以身赴险。

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