О катастрофе «батискафа «Титан», он же в недавнем девичестве «Циклоп-2», в последние дни сказано очень много, все обо всём всё слышали, нет смысла всё это еще раз пересказывать.
Скажу только о том, как выглядит этот трагический инцидент с точки зрения технологий вообще, и морской техники – в частности. Кратко, в «телеграфном» стиле. Сугубо свое, т.е., естественно, не во всём бесспорное мнение. Если что, поправят люди более сведущие или более информированные в частностях.
1) «Титан» - это не батискаф, конечно же, как повсюду говорят и пишут. Очень приблизительно все способные перемещаться подводные посудины с людьми можно разделить на:
-- собственно подводные лодки: наиболее технологичные и как можно более обтекаемые объекты с солидными скоростями хода; с архимедовыми (цистерны главного балласта, запасы сжатого воздуха) и гидродинамическими (горизонтальные рули, дифферентные цистерны) системами для управляемого погружения/всплытия, развитыми системами жизнеобеспечения, навигации, наблюдения и связи и почти всегда с теми или иными видами оружия; обычные рабочие глубины погружения 200 … 400 м;
-- батискафы (аналог дирижабля для водной среды): поплавок с легкой [несжимаемой] жидкостью, очень прочный сферический прочный корпус со скромными ресурсами по жизнеобеспечению и связи, забортные иллюминаторы, надежная даже на очень больших глубинах система всплытия (балластная чугунная дробь, которая валится вниз при ручном или аварийном отключении постоянно работающих электромагнитов); доступные глубины – любые, вплоть до 11-километровой Марианской впадины;
-- намного более экстремальный, но менее глубоководный предшественник батискафов – батисфера (всё то же самое, но вместо поплавка – прочный трос под судном обеспечения):
-- обитаемые подводные аппараты («пилотируемые глубоководные аппараты», «ГА»): специализированная (с людьми на борту, для выполнения исследовательских, спасательных, производственных и т.д. операций) боковая ветвь развития подводных лодок; системы навигации, связи, не слишком обтекаемые кургузые формы с кучей технических кишочков у всех на виду, забортные иллюминаторы, малые скорости движения, большая точность маневрирования в трехмерном пространстве, балластные цистерны, ограниченные запасы [электро]энергии и ресурсов жизнеобеспечения, иногда – забортные механические манипуляторы; рабочие глубины погружения измеряются километрами – но отнюдь не соразмерными жути Марианской впадины.
Построен в 1987 г. Оптимальная для своих целей миниатюрная пилотируемая субмарина, спроектированная для безопасных действий (в том числе забортными манипуляторами) на глубинах до 6000 метров. Длина 7,8 м, габаритные ширина и высота 3,8 м и 3,0 м, внутренний диаметр сферического прочного корпуса 2,1 м. Вместе с «Мир-2» с 1980-х десятки раз успешно работал на «Титанике», применялся на других операциях на больших глубинах. В 2007 г. совершил погружение на дно Северного Ледовитого океана в точке Северного полюса (глубина 4300 м).
2) Так что «Титан» - это не батискаф, а пилотируемый подводный аппарат, задуманный и собранный (не «на коленках», конечно же, и далеко не во всем из «заказанного в интернете ширпотреба для юных техников», как сейчас говорят в комментариях к событиям) частной компанией под началом энтузиаста-новатора. В числе участников создания этого объекта озвучиваются названия солидных фирм, но это мало что значит – надо смотреть не на яркие вывески причастных, а на то, что объективно в конце концов получилось.
Говорят, Генри Форд, внедривший в мировую транспортную реальность свой лучший из всех тогдашних «фордов», Ford-Т, ехал однажды на этом лучшем своем тогдашнем творении: бюджетная машинка, оптимальная для массового производства, бодро тарахтящий моторчик, бензин самотеком, деревянные спицы, сомнительные тормоза, аккумулятора нет, заводная рукоятка вместе с движком проворачивает еще и задние колеса. Увидел на обочине дороги водителя возле точно такого же технологично-черненького, намертво заглохшего фордика. Внутренне гордясь собой, помог подремонтировать родное до винтика детище. Получил в благодарность за квалифицированную помощь небольшой заслуженный бакшиш. Отказаться не получилось: «да ладно вам, старина … было бы у вас всё – не ездили бы тоже, как я, на этой убогой колымаге».
3) ГА «Титан» не взорвался, конечно же. Взрыв – это многократно бОльшее разрушающее давление среды, направленное вовне, наружу от источника этой до поры до времени не проявлявшей себя энергии.
Понятно, что имела место имплозия, т.е. «взрыв наоборот»: многократно бОльшее разрушающее давление среды, направленное отовсюду извне – в данном случае из окружающей среды на внешнюю поверхность герметичного объема с намного меньшим давлением внутри.
Нам, благоденствующим при давлении в 1 атмосферу (с незначительными перепадами), очень трудно представить себе имплозию при перепаде давлений в сотни атмосфер. При идеальных формах разрушаемой прочной оболочки она схлопнется в плотно спрессованный ком, при наличии несовершенства формы – в рваную лепешку.
Даже при небольшом перепаде давлений имплозия выглядит примерно так:
Эта стандартная цилиндрическая цистерна длиной 11 м, диаметром 3 м и с полусферическими торцевыми переборками более тонкостенна (толщиной оболочки 9 и 11 миллиметров), но геометрически довольно похожа на обитаемый объем «Титана» (только раза в четыре длиннее и вдвое больше диаметром) и на типичный прочный корпус подводной лодки (только втрое меньше диаметром, раз в шесть короче и без переборок внутри). Но физика разрушения та же самая.
4) Есть на флоте такой сигнал: «ваш курс ведет к опасности». Для «Титана» стоило бы учредить новый: «мой курс всегда ведет к опасности» - и крупно намалевать его на обоих бортах.
Сейчас выясняется, что вдохновенного вождя этой затеи не раз и не два предостерегали. В 2018 г. Стоктону Рашу в его «OceanGate Inc.» было направлено официальное обращение от 38 экспертов в области производства подводных судов, членов комитета по пилотируемым подводным аппаратам «Marine Technology Society», отраслевой группы с 60-летним послужным списком.
Эксперты заявили, что они единодушно обеспокоены тем, как был разработан «Титан», и запланированными глубоководными погружениями, что «OceanGate» необходимо протестировать свои объекты под наблюдением DNV или другой ведущей сертификационной компании.
Господин Раш ответил в том смысле (перевожу с канцелярского языка), что отраслевые стандарты подавляют инновации и всякие там ретрограды и существующие процедуры из области промышленной безопасности суть главный тормоз на пути человечества к сияющим вершинам прогресса и процветания. О деньгах ничего упомянуто не было, но ценники на экскурсии говорили сами за себя.
В статье, опубликованной в 2019 году в журнале «Smithsonian», восхищенные журналисты провозгласили Раша «смелым изобретателем». Он заявил, что Закон США о безопасности пассажирских судов 1993 года «без необходимости ставит безопасность пассажиров выше коммерческих инноваций». В интервью «CBS News», 2022 г, Раш говорит: «В какой-то момент безопасность просто становится пустой тратой времени. Если вы хотите быть в безопасности, не вставайте с постели. Не садитесь в машину. Не делайте ничего».
Не знаю конкретно, на какие именно сомнительные/негодные технические решения указывали эксперты, но даже невооруженным глазом сразу же видно многое, чему остается только удивляться.
Максимальная длина аппарата 6,7 м, ширина 2,8 м, высота 2,5 м, внутренний диаметр прочного корпуса 1,42 м, толщина его в углепластиковой цилиндрической части (длина которой 2,4 м) 127 мм, полусферические титановые концевые прочные переборки (носовая – с акриловым иллюминатором с внешним диаметром 533 мм, в свету - 380 мм и толщиной этого плексигласового усеченного конуса около 170 мм, наверное), общая масса на суше 9525 (10432) кг, полезная нагрузка 685 кг, общий водоизмещающий объем около 5 куб.м плюс объемы оборудования в легком корпусе, мореходность отсутствует, запасы плавучести, вероятно, около 0,2 куб.м, 4 электродвигателя, скорость хода до 3 узлов.
Самое примечательное и очень важное (особенно для 8 часового пребывания на борту), без всякой иронии, новшество для ГА – это портативный гальюн. Другое очень правильное решение – минимум забортных отверстий, общение со всем забортным – по надежным радиоканалам (и по проводам, наверное).
Но игровой джостик – это уже явный перебор. Как и упования на модерновое управление при помощи и без того капризных сенсорных панелей. В здешней тесноте и в сложных ситуациях вида «какой идиот бросил валенок на пульт управления?!!!» это такой же детский сад и пижонская чреватая показуха, как и в промежпланетном суперкорабле у другого недоросля с кучей денег, у Илона Маска.
На эргономически-безопасных, совершенно гладких стенах не помешали бы мягкие, как в трамвае, травмобезопасные петли, а на головах вместо этих наивных и легко слетающих строительных касок – танковые шлемофоны. Ибо даже штатные условия погружения и всплытия (дифферент градусов под тридцать и больше) настолько суровы, что загруженные сюда, как мышата в тубус от чипсов, экскурсанты дружно валятся друг на друга. Один из таких счастливчиков рассказывал потом, что у них аппарат встал чуть ли не вертикально. Хорошо еще, что гальюн при этом оказался не наверху.
Главный момент при проектировании (проверка заветов старины Архимеда) в описаниях “Титана» не очень понятен. Получается, что стартовый вес, со всем балластом, сразу же после освобождения с вспомогательной платформы начинает топить «Титан», а выбраться наверх (с максимальным запасом плавучести в всего лишь 200 килограммов) он может, помимо слабосильной помощи двух вертикальных гребных винтов, за счет сброса почти всего или всего твердого балласта.
Ибо балластные цистерны в этом инновационном сооружении просто не предусмотрены. Интересно было бы услышать, в каких выражениях автомобилисты высказались бы про инновационную модель кроссовера, на котором нет тормозов. Совсем. Даже ручника.
С. Раш говорил о 7 предусмотренных системах всплытия (даже с надуваемой гибкой емкостью), но наиболее добротной представляется автоматический (за счет растворения в воде через 16 - 24 часа подвесных тросиков) сброс подвешенных под днищем мешков с песком. На фото ниже виден балласт из старого железа и 4 таких пудовых мешка.
К слову, эти подковообразные чушки настолько просты и суровы, что они вполне могли бы самопроизвольно перемещаться при акробатических наклонах аппарата у поверхности – это к вопросу о дифференте и возможности его неконтролируемого изменения.
Это единственный выход для замурованных внутри людей: люк на 17 болтах, которые могут завинтить/отвинтить только помощники снаружи. Сами болты и интервалы между ними, естественно, поставлены не просто так, после расчетной оценки, а герметизирующие прокладки здесь ни к чему. У поверхности для герметизации достаточно болтов для прижатия хорошо подогнанных друг к другу поверхностей комингса и среза крышки люка. А на глубине крышку прижимает еще и давление: на 3800 метрах, например, это усилие составляет 6 213 тонн. За счет упругих деформаций металла прижатые друг к другу поверхности на время более чем надежно «слипаются».
Остается небольшой вопрос – как быть, если этот чудо-пепелац всё-таки спасся с глубины и болтается где-то в позиционном, как говорят подводники, положении не очень понятно где относительно судна обеспечения? Здесь нет даже вентиля наружу, для пополнения кончающегося внутри кислорода (общих запасов только на 96 часов). А ну как к тебе не успеют подойти, выволочь на непослушную на волнах платформу, довсплыть сообща и отвинтить эти 17 болтов? А если метеорологи ошиблись и не предсказали значительное усиление волнения в ближайшие 2 – 3 дня?
* * *
Далее – уже не житейские вопросы комфорта и простецких донельзя способов эксплуатации этого дива-не-на-колесиках (позорнее только дыра в полу фордика-Т вместо нормального тормоза, для торможения высунутой ногой). Дальше – уже легкий холодок по спине у тех, кто догадывается, что такое глубины, на которых его, дива, проектанты решили понырять-поплавать.
- - -
Часть 2 - здесь
Часть 3 - здесь
(*) – иллюстрация из интернета, открытые источники
Если понравилось рассказанное – не стесняйтесь кликнуть по значку «Во!» (это где большой палец вверх, что в Дзене означает вовсе не респект автору, а «давайте ещё чего-нибудь примерно такого же», «требую продолжения банкета!»). И – подписывайтесь на канал, оставляйте комментарии.
# катастрофа батискафа "Титан"
# OceanGate
# конструкция батискафа "Титан"
# причины гибели батискафа "Титан"
# морская техника
# глубоководные аппараты
# останки "Титаника"
# морская инженерия
# Стоктон Раш
# история морской техники