Из какого металла был изготовлен батискаф Титан и почему он потерпел крушение?

Стоктон Раш — американский инженер и бизнесмен, создавший фирму OceanGate Expeditions. Раш с рождения ценил дух приключений. Бывший летчик решил изучить глубоководные океаны, монетизировав хобби. «Знания людей об океане ограничены акулами, китами и кораблем Титаник» — заявлял бизнесмен. Элементарная бизнес-идея принесла целое состояние.

Его батискаф регулярно погружался на тысячи метров. Каждое путешествие происходило с участием обеспеченных туристов, плативших за билет 250000 американских долларов. В июне 2023 года глубоководный батискаф вновь отправился к затонувшему Титанику, не вернувшись после экскурсии. Что же стало причиной краха — дурная слава Титаника среди мореходов или технические неполадки?

Описание батискафа, внутреннее устройство

В отечественной прессе плавательное средство окрестили батискафом. Разработчики называют его глубоководным обитаемым аппаратом или сокращенно ГОА. Первой разработкой OceanGate Expeditions стал ГОА Cyclops, позволявший путешествовать в 500-метровой толще воды. В начале 2010-х запущен проект Cyclops 2. Обновленный подводный батискаф презентовали в 2016-м в единственном экземпляре. В 2017-м представители OceanGate Expeditions заявили, что подводная лодка будет доставлять туристов к точке столкновения трансатлантического лайнера с айсбергом, произошедшего в 1912 году.

ГОА второго поколения обошелся частной американской фирме OceanGate Expeditions в 5 миллионов долларов США. Разработкой занимались специалисты NASA, Boeing, ученые профильных американских институтов. Конструкционно Титан батискаф напоминает цилиндр из углеродного волокна. Толщина стенки цилиндра составляет 127 миллиметров. Каркас обшит титановыми полусферами, оснащен единственным иллюминатором из органического стекла диаметром 380 миллиметров. Для управления использовались 4 подруливающих устройства, контролируемые геймерским контроллером Logitech G F710. Вот ключевые технические характеристики:

• максимальная глубина исследования — 4000 метров;

• длина корпуса — 6,7 метра;

• масса — 11340 килограммов;

• количество членов экипажа — 5 персон;

• полезная нагрузка — 685 килограммов;

• длительность автономного плавания — 96 часов.

На какое давление рассчитывался погибший батискаф?

Уже в 2018-м сотрудник компании Дэвид Локридж указывал, что заявленные изначально характеристики глубоководного плавательного средства нужно перепроверить. Локридж усомнился в том, что Titan способен исследовать столь глубокие локации.

Сотрудника, заведовавшего морскими операциями, уволили незамедлительно. Действительно, под четырехкилометровой толщей воды давление, оказываемое на каждый сантиметр поверхности тела, составляет 400 килограммов. Поэтому технические характеристики должны были подвергаться регулярному тестированию. Вот несколько интересных фактов:

• погружение на 6 метров — тело человека попадает в точку нейтральной плавучести;

• человек может покорить толщу воды до 20-30 метров, после начинается неадекватное поведение и кессонная болезнь;

• трансатлантический лайнер в 1912-м утонул на отметке 3750 метров;

• на отметке 4000 метров практически отсутствуют живые существа, можно встретить морских чертов, саблезубов, выглядящих под стать давлению.

Предельное давление на корпус Titan доходило до 400 атмосфер — таким был максимальный расчетный показатель. Каждые 10 метров водной толщи — дополнительная единица давления. Очевидцы утверждают, что Стоктон Раш не гнушался техникой безопасности, по запросу звездных пассажиров делал путешествия более глубокими.

В 2020-м выявили усталость металла, путешествия стали менее глубокими — до 3000 метров. Затем плавательное средство подлатали (либо полностью заменили капсулу). Тринадцать экскурсий к лайнеру с трагической судьбой прошли успешно, на четырнадцатый раз произошла катастрофа. Американский затонувший батискаф раздавило давлением 300 атмосфер.

Из каких металлов делают глубоководные аппараты?

Для поиска причин трагедии необходимо обратиться к мнению океанолога Анатолия Сагалевича, погружавшегося к лайнеру 57 раз. Из них 50 — в компании Джеймса Кэмерона, снявшего одноименный фильм. Анатолий Сагалевич высказал мнение о происшествии. «Считаю карбон не подходящим материалом. Он твердый и при этом хрупкий. Карбоновый пластик не проходил должных исследований в камерах высокого давления, не признан учеными в качестве вещества, пригодного для глубоководного судостроения». Нос и корма усилились титаном, а центральная часть сделана карбоновой.

Конструкторы не учли, что карбон похож на стекло, при воздействии давлением карбон начинает крошится, превращается в углеродную пыль. Также крушение было неизбежным, ведь аппарат не поставили на учет ни в одном морском регистре. Судоходные организации при предъявлении плавательного средства обязательно запретили бы эксплуатацию, поскольку Titan произведен кустарно.

Эксперт подчеркнул, что экипаж не успел начать спасательную операцию, взрыв и смерть были мгновенными. Традиционно подлодки выполняют из титана и стали. Например, производитель глубоководных аппаратов «Мир» изначально применил мартенситную сильнолегированную сталь с 18% никеля. Хрупкий материал карбон использовали вопреки здравому смыслу, что и привело к трагедии.

Что произошло с аппаратом и как этого можно было избежать?

Через пару дней после гибели были найдены обломки батискафа. Специалисты единогласно заявляют, что аппарат не выдержал гидростатического давления воды. Из-за усталости корпуса произошла имплозия — так на языке ученых называется взрывное разрушение, направленное внутрь. Избежать трагедии помогли бы современные подводные лодки, строение которых нужно было тщательно изучить Стоктону Рашу и команде.

Например, Джеймсон Кэмерон в 2012-м испытал глубоководный плавательный аппарат Deepsea Challenger, погрузившись на дно Марианского желоба. Предварительно стальные особо прочные стенки ученые протестировали в барокамере, толщина металла стенок — 6,4 сантиметра. Подобный подход позаимствовали у создателей российских «Миров».