为期四天的搜寻“泰坦”号潜水器的行动以悲剧性的结局告终。报道证实,这艘船在驶向泰坦尼克号沉船的途中发生了“灾难性的内爆”,这将导致5名乘客立即死亡。
官员们表示,在距离泰坦尼克号船头约500米的海底,遥控车辆发现了一个由潜水器各部分的“五个不同主要碎片”组成的残骸区。
这些发现与之前的新闻一致,即美国海军在泰坦开始下降的同一天检测到“与内爆一致”的声学特征。
海军的海底传感器在该船与母船失去联系时潜水的大致区域检测到了信号。当时,这一签名被认为是“不确定的”。
我们可以假设内爆实际上是在潜水的第一天发生的,但也许与母船失去联系的时间并不完全相同。但为什么会发生呢?
大多数(如果不是全部的话)在深海作业的潜水器和潜艇都有一个由单一金属材料制成的压力容器,具有很高的屈服强度。这通常是钢相对较浅的深度(大约小于300米),或钛更深的深度。
钛或厚钢压力容器通常是球形的,可以承受3800米(泰坦尼克号残骸所在的深度)的碾压压力。
然而,泰坦却不一样。它的压力容器是由钛和复合碳纤维制成的。从结构工程的角度来看,这有点不寻常,因为在深潜环境中,钛和碳纤维是具有截然不同性能的材料。
钛是有弹性的,可以适应一个大范围的应力,在返回到大气压力后没有任何可测量的永久应变。它收缩以适应压力,当压力减轻时又重新膨胀。另一方面,碳纤维复合材料要硬得多,而且没有相同的弹性。
我们只能推测这两种技术结合在一起会发生什么,它们在压力下的动态行为并不相同。
但我们几乎可以肯定的是,由于这些材料之间的差异,可能会有某种完整性的损失。复合材料可能会出现“分层”,导致强化层的分离。
这会造成一个缺陷,在水下压力下引发瞬间内爆。在不到一秒钟的时间里,船体就会被3800米高的水柱压下,立即从四面八方塌陷。
当所有的设计、制造和测试都完美无缺时,你就有了一个足够接近完美的形状,可以承受来自各个方向的整体压力。在这种情况下,材料可以“呼吸”——根据需要随深度收缩和膨胀。泰坦的内爆意味着这一切都没有发生。
内爆本身会在20毫秒内杀死所有人。事实上,人类大脑甚至无法以这种速度处理信息。虽然这个消息是毁灭性的,但也许它在某种程度上让泰坦号上的乘客放心,因为他们不会遭受可怕而漫长的结局。