“泰坦”號在下降到“泰坦尼克”號殘骸附近時發生內(nei) 爆，5名乘客全部遇難。
圖片來源：美國有線電視新聞網

 科技日報記者 張佳欣　　

　　近幾天，全世界不少人密切關(guan) 注著探訪“泰坦尼克”號沉船的“泰坦”號深海潛水器失聯事件。美國海岸警衛隊22日證實，失蹤的泰坦潛水器在水下解體(ti) ，5名乘客全部遇難。美國海軍(jun) 少將約翰·莫格表示，在“泰坦尼克”號殘骸附近發現的“泰坦”號的部分殘骸，與(yu) “船隻災難性內(nei) 爆”相符。

　　“泰坦”號悲劇背後有許多問題值得探討與(yu) 思索。比如，如何理解“災難性內(nei) 爆”？一艘潛水艇應該具備哪些安全功能？

　　什麽(me) 是“災難性內(nei) 爆”？

　　澳大利亞(ya) 阿德萊德大學機電工程學院副教授埃裏克·弗西爾23日發表在《對話》雜誌上的文章稱，大多數在深海作業(ye) 的潛水器和潛艇都有一個(ge) 由高屈服強度的單一金屬材料製成的壓力容器。對於(yu) 下潛相對較淺的深度（大約小於(yu) 300米）的潛水器，其壓力容器材料通常是鋼；對於(yu) 較深的深度，則用鈦。

　　鈦或厚鋼的壓力容器通常是球形的，可承受在3800米的深度（“泰坦尼克”號殘骸所在的深度）可能出現的破碎壓力。然而“泰坦”號卻不同。弗西爾表示，它的壓力容器是由鈦和複合碳纖維組合製成的。從(cong) 結構工程的角度來看，這有點“不尋常”，因為(wei) 在深潛的情況下，鈦和碳纖維是具有巨大不同特性的材料。

　　鈦是有彈性的，可適應更大範圍的壓力，在恢複到大氣壓力後不會(hui) 留下任何可測量的永久應變（或稱“塑性應變”）。它會(hui) 收縮以適應壓力，並在壓力減輕時重新膨脹。而碳纖維複合材料要硬得多，與(yu) 鈦的彈性不一樣。

　　弗西爾指出，幾乎可以肯定的是，由於(yu) 這些材料之間的差異，完整性會(hui) 受到某種程度的損失。複合材料有可能出現“分層”，導致增強層的分離。這將產(chan) 生一個(ge) 缺陷，即由於(yu) 水下壓力而引發瞬間內(nei) 爆。在不到一秒鍾的時間裏，這艘潛水艇會(hui) 被3800米水柱的重量壓倒，它將立即塌陷。

　　弗西爾還表示，內(nei) 爆本身會(hui) 在不到20毫秒的時間內(nei) 殺死所有人，人腦甚至無法以這種速度處理信息。盡管結局是毀滅性的，但這或許在某種程度上讓“泰坦”號的乘客們(men) 免受可怕而漫長的折磨。

　　深潛器安全性值得研究

　　“泰坦”號的考察活動由美國海洋之門勘探公司組織。早在2018年，海洋之門的員工就對潛水器的安全表示了擔憂。同年，30多名行業(ye) 專(zhuan) 家、海洋學家和探險家發表致海洋之門的公開信，他們(men) 對海洋之門無視標準認證流程表示擔憂，並警告“實驗性”方法可能會(hui) 導致負麵結果。

　　不過，由於(yu) “泰坦”號在國際水域作業(ye) ，它在技術上不受任何一個(ge) 國家的法規管理。

　　那麽(me) ，潛水器應具備哪些安全功能？弗西爾介紹稱，首先是“適航性”，即是否適合使用，是否可安全操作，以及是否符合環境保護的要求。

　　其次是耐壓性。潛水器和潛艇的形狀一般是球體(ti) 或圓柱體(ti) ，這種情況在幾何上更能抵抗破碎的壓力。“泰坦”號必須在4000米深度的海水中承受370巴的壓力。船體(ti) 的任何缺陷都可能導致瞬間內(nei) 爆。

　　那麽(me) ，低於(yu) 什麽(me) 閾值，“非圓形”的幾何形狀才有缺陷？弗西爾表示，在幾百米深處使用水下船隻的行業(ye) 通常會(hui) 使用鋼製船體(ti) ，這種船體(ti) 的不圓度閾值通常低於(yu) 船隻直徑的0.5%。

　　這個(ge) 標準對於(yu) 4000米深的泰坦號的壓力船體(ti) 是否足夠安全？“泰坦”號是由碳纖維－鈦複合材料製成的。與(yu) 隻用金屬材料相比，設計和結構評估這些材料非常複雜。這就是為(wei) 什麽(me) 海洋之門為(wei) “泰坦”號配備了“實時船體(ti) 健康監測係統”。

　　潛水器還需要有足夠的氧氣儲(chu) 備、可靠的主電源和備用係統，以及在斷電的情況下有備用動力源（例如液壓），這將有助於(yu) 釋放安全繩並升回水麵。

　　還有一點是潛水器需要具備安全係統。GPS、便攜式衛星電話和自動識別係統都不能在水下使用，為(wei) 此一些潛艇配備了遇險信標，相當於(yu) 緊急無線電示位信標。

　　為(wei) 什麽(me) 億(yi) 萬(wan) 富翁愛冒險？

　　“泰坦”號潛水器的悲劇也使人們(men) 意識到世界上最富有的群體(ti) 之間日益增長的極限旅遊趨勢。“泰坦”號潛水器內(nei) 部令人震驚，它沒有椅子，以密封袋為(wei) 廁所，卻需要5名乘客每人支付25萬(wan) 美元購買(mai) 船票。

　　心理學家斯科特·萊昂斯博士解釋說，新技術使富人有條件追求越來越危險的刺激，如太空旅行、深海探索和極限運動。尋求刺激的行為(wei) 產(chan) 生於(yu) 大腦杏仁核區域，會(hui) 引發多巴胺、腎上腺素和血清素等的釋放，能緩解疼痛、產(chan) 生對無聊或麻木的暫時逃避感和權力感，這會(hui) 讓人上癮。然而，這種興(xing) 奮是短暫的，隻持續約60至90秒。

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