До катастрофы на Титане 18 июня никто никогда не погибал во время пилотирования подводного аппарата или катания на нем в бесконечной тьме морских глубин. Этот замечательный рекорд безопасности сохранялся почти столетие, несмотря на то, что исследователи совершили многие тысячи погружений.
Федеральные следователи говорят, что им может потребоваться до 18 месяцев, чтобы определить, почему взорвался "Титан", в результате чего погибли пять его пассажиров. Но инженеры, опрошенные New York Times, указывают на возможные слабые места в конструкции субмарины.
У Titan было несколько экономичных отличий от зарекомендовавших себя конструкций подводных аппаратов
В отличие от большинства других подводных аппаратов, корпус "Титана" имел форму таблетки, которая вмещала больше пассажиров. Промышленным стандартом является сфера, которая, как известно, лучше подходит для работы в условиях глубоководного давления
В центральном цилиндре корпуса использовалось углеродное волокно, а не более дорогой титан, используемый в других подводных аппаратах, которые благополучно возвращали пассажиров из бездны.
А цилиндр из углеродного волокна Titan был прикреплен к титановым полусферам, создав несколько соединений из разнородных материалов, которые сложно склеить должным образом.
Владелец Titan, компания OceanGate, применила уникальный подход к судну, стремясь свести к минимуму дорогостоящие накладные расходы, связанные с другими подводными аппаратами. Легкое судно было относительно легко транспортировать. Для этого не требовалось специального корабля-носителя, но вместо этого его можно было буксировать на плавучем устройстве за арендованным судном. По словам компании, по сравнению с конкурентами экономия сделала Titan “более финансово жизнеспособным”.
Далее следует сравнение конструкции Titan со стандартным транспортным средством, которое, как правило, опирается на консервативные инженерные правила, зарекомендовавшие себя на протяжении многих десятилетий. Команды исследователей сейчас изучают такие различия, пытаясь понять, почему "Титан" взорвался во время своего погружения к обломкам "Титаника".
Необычная форма Титана подходит для большего количества пассажиров
Подводные аппараты должны выдерживать сокрушительное давление океанских глубин, которые сдавливают с одинаковой силой со всех сторон. На глубине "Титаника" — две с половиной мили — каждый квадратный дюйм подводного аппарата испытывает давление в три тонны.
Сферический корпус равномерно распределяет нагрузку, что делает его наилучшей формой для сопротивления сжимающим силам бездны. Любая другая форма, по словам экспертов, будет иметь тенденцию деформироваться неравномерно.
Взгляните на разницу между Titan и Alvin, исследовательским подводным аппаратом с полностью титановым корпусом. С 1973 года он совершил более 4500 погружений.
Корпус "Титана" был больше и вмещал на двух пассажиров больше, чем "Элвин", который вмещал троих. За три года погружений OceanGate взимала до 250 000 долларов с человека за посещение "Титаника".
Тим Фокке, судмедэксперт-металлург в отставке, который проводил механические испытания и анализ отказов металлов и углеродного волокна, сказал, что изменение геометрии корпуса с плотной сферы на длинную трубу, возможно, способствовало катастрофическому разрушению "Титана". Корпус большего размера должен быть прочнее и толще, чтобы выдерживать такое же давление, как и корпус меньшего размера. По его словам, в двух корпусах одинаковой толщины больший из них “разрушится или прогнется” первым.
Непроверенный, но экономичный материал
OceanGate создала большую часть корпуса Titan из углеродного волокна, а не из обычного титана, который использовался для Alvin. Эксперты сказали, что рискованный дизайн сэкономил деньги.
Титан прочен как при сжатии, так и при растяжении. Это означает, что он может противостоять силам, которые разрушают его или растаскивают на части. Однако углеродное волокно гораздо эффективнее противостоит растягивающим усилиям, чем раздавливающим, таким как сжатие. Некоторое время он сопротивляется натягиванию, прежде чем сломаться, но разрушается или прогибается при надавливании или сжатии.
“Я был очень удивлен” волокнистой конструкцией "Титана", - сказал г-н Фоке, потому что сжатие было основной силой, с которой столкнулся подводный аппарат во время своего длительного спуска.
Углеродное волокно часто используется в аэрокосмической промышленности, потому что оно прочное и легкое. Это уменьшило вес Титана до 21 000 фунтов по сравнению с 45 000 фунтов Элвина.
“Такое снижение веса позволяет нам перевозить значительно большую полезную нагрузку, которую мы используем для перевозки пяти членов экипажа”, - сказал Стоктон Раш, исполнительный директор OceanGate, в пресс-релизе компании в прошлом году. Мистер Раш был пилотом "Титана", когда он взорвался.
Чтобы еще больше сократить расходы на сезон 2023 года, мистер Раш арендовал корабль-носитель, который был меньше, старше и дешевле, чем те, что использовались в предыдущих экспедициях. Названный "Полярный принц", он был слишком мал и тесен, чтобы нести "Титан" на своей палубе. Таким образом, корабль отбуксировал легкое судно в трехдневный рейс из Сент-Джонса, Ньюфаундленд, к месту крушения "Титаника".
“Мне показалось, что подлодку и платформу довольно грубо швыряли из стороны в сторону”, - вспоминал Арни Вайсманн, главный редактор журнала Travel Weekly, о своей экспедиции в мае на борту "Титана" с тем же кораблем-носителем. В отличие от этого, Alvin путешествует к своим дайв-сайтам на борту специального корабля-носителя, оснащенного изготовленными на заказ лебедками, ангарами и механическим цехом. Большой подъемный кран опускает его в океан.
Отвечая на вопрос, грозит ли буксировка Titan ущербом, в дополнение к другим вопросам, представитель компании Эндрю фон Керенс сказал: “OceanGate в настоящее время не может предоставить никакой дополнительной информации”.
Как класс, подводные лодки выходят из строя на дни, недели и месяцы. Они работают автономно. Напротив, подводные аппараты погружаются на несколько часов и полагаются на корабль-носитель в таких вопросах, как питание экипажа, связь, спальные места и надлежащие туалеты. Сочетание вспомогательного корабля и подводного плавсредства может оказаться дорогостоящим. Недавно пара была выставлена на продажу за 50 миллионов долларов.
Соединение Разнородных Материалов было Непростой задачей
Опрошенные инженеры также выразили опасения по поводу конструкции участков титана, где были соединены разнородные материалы. Поскольку различные материалы меняют форму под давлением с разной скоростью, достижение и поддержание герметичности в этих областях может быть сложной задачей.