热点关注·“泰坦号”事故又一细节曝光：在碳纤维船壳上打孔！

2023年6月18日，一场位于大西洋海底的营救，吸引了全世界人们的目光。

25万美元，就可以乘着一个造型颇为别致的潜水器，去往接近4000米的海底参观“泰坦尼克号”残骸。这是一家叫做OceanGate（海洋之门）的企业推出的商业旅游项目。此前，该公司已成功在太平洋、大西洋和墨西哥湾完成了超过14次探险和超过200次潜水任务。

经过五天的搜寻，美国海岸警卫队最终确认，发现了5块泰坦号观光潜艇的破碎部件。碎片证明潜艇发生了灾难性内爆，潜艇内的5名乘客也因此遇难。

标新立异的设计

Titan（泰坦号）是该公司潜水深度最大的潜水器，这个潜水器长6.7米，重11吨，CEO宣称潜水深度可达4000米。该公司也只有泰坦号可以抵达泰坦尼克号残骸的位置——北大西洋水深3800米的海底。

据悉，泰坦号的船身同时使用了碳纤维和钛合金材料，并且以碳纤维作为船身的主要部分。之所以使用碳纤维材料，是为了能大大减轻整体的重量，使得其能够携带更大的有效载荷，同时承载5人进行深海潜水活动。船内还放置声学传感器和应变仪来实施实时船体结构健康监测。

在此之前，载人潜艇的外壳通常由钢和钛合金材料制成，钛是一种具有极高屈服强度的金属，在深海中能够适应高压环境并且不会遭受永久性的损坏。并且经过了长期可靠的测试，到达3800米的深度对于钛合金潜水器来说轻而易举。

新材料船体可靠性成谜

众所周知，水压会随着下潜的深度逐渐增大。一个肉眼看不见的小洞，就会导致巨大的压强瞬间将潜艇碾碎。而到了3800米的水深，水压就超过了40兆帕，相当于3000辆小轿车同时压在一个人的身上，何其恐怖。

泰坦号发射和回收平台

碳纤维复合材料力学性能优异，比钢更坚固、更轻，在能源和航空航天领域已经有了广泛的应用。但是这种材料在面对外部的压力时，就显得心有余而力不足了。

泰坦号的结构复杂，深海的高压下，不仅要考虑到碳纤维材料中胶接材料环氧树脂的老化，还要顾及碳纤维和钛合金连接处的结构强度。其中的任意一个环节出现了漏洞，都会导致整体的结构撕裂，这也是碳纤维在深潜探测器上未被广泛应用的原因。目前也只有一家成立于1994年的材料公司在为载人潜水器提供碳纤维船体。

高管警告却被无视

这家公司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，并开发了一个“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检测，让他们有足够的时间阻止下降并安全返回水面。

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。

泰坦号结构示意图

其实，早在2018年，公司的高管曾质疑潜水器不够安全，应该多进行测试。公司的海事运营总监，在首航前曾写了一份书面文件，表达了自己对于潜水器安全性的担忧。担心“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”。并建议，必须对泰坦号的船体进行非破坏性测试，以确保“坚固和安全”。

公司的CEO在接到警告以后非但没有对泰坦号进行安全性测试，反而将这名总监开除。

不仅如此，对泰坦尼克号残骸探索过多达33次的导演卡梅隆也指出，碳纤维复合材料无法保证其能承受深海压力。

卡梅隆接受媒体采访

问题重重的深海探险

随着事故的发生，海洋之门公司过去的一些“骚操作”也不断被爆出。

就比如有网友爆料，潜水器中的显示器是通过自攻螺丝固定在碳纤维船体上的。

网友爆料

泰坦号的船体是由碳纤维一层层卷制而成的，类似于层压板，虽然强度较大，但是中间也存在较多间隙。上文提到，深海中的高压环境尤其凶险，牵一发而动全身。钻孔后对周围材料的强度，势必会存在影响。

泰坦号碳纤维船体制作过程

此外，潜水器通过一个老旧的游戏手柄操控，并且只取得了水下1300米的适航证。种种迹象组合在一起，事故的发生反倒变得没那么意外了。

2010年推出的罗技F710游戏手柄

所以，泰坦号的事故是一场彻底的“人祸”，如果在设计之初就做了详尽的安全检查和可靠性测试，这场事故根本不会发生。说到底，是公司的CEO对于安全和人命的忽视才是最大的诱因。

人类基因里对未知的渴求促进着科技的进步，也正因如此，人类对于深空和深海这类无人之境的探索永远不会停止。

新材料也会在此之中不断涌现并且迭代，起到了举足轻重的作用。只希望未来能少一些“人祸”，更安全、合理地应用新材料，让同样的悲剧不再发生。

来源：新智元

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