زیردریایی تیتان اوشن گیت هفته گذشته در اقیانوس اطلس منفجر شد و باعث مرگ 5 خدمه آن شد. حال تحقیقات بر روی بدنه این وسیله نقلیه و فیبر کربن استفاده شده در آن ، به عنوان یک علت احتمالی آغاز شده است.
به گزارش تکناک، در حالی که کامپوزیت های فیبر کربن مزایایی مانند وزن سبک و استحکام بالا را ارائه می دهند، توانایی آنها در تحمل فشارهای اعماق دریا به خوبی درک نشده است، که نیاز به تحقیقات و آزمایش های بیشتر در چنین کاربردهایی را برجسته می کند.
با توجه به اینکه بقایای زیردریایی تیتان اوشن گیت اکنون در اختیار مقامات قرار دارد، محققان به معنای واقعی کلمه به سختی کار می کنند تا بفهمند چه چیزی باعث منفجر شدن این زیر دریایی در اقیانوس اطلس در دو هفته پیش شده است.
نورث ایسترن گلوبال نیوز قبلاً با آرون بانسیل، استاد برجسته فیزیک دانشگاه در نورث ایسترن صحبت کرده بود تا سعی کند درک بهتری از آنچه دقیقاً ممکن است در اعماق تاریک زیر سطح آب جایی که پنج خدمه تیتان جان خود را از دست دادند اتفاق افتاده باشد.
بر اساس یک گزارش، یک توضیح بالقوه به طور گسترده مورد بحث قرار گرفته است: طبق یک گزارش بدنه آزمایشی فیبر کربنی زیردریایی را شرکت سازنده تنها در مدت شش هفته ساخته است.
نورث ایسترن گلوبال نیوز بار دیگر از بانسیل، استفاده کرد تا مروری مختصر بر استفاده از مواد فیبر کربنی در زیردریایی های اعماق دریا ارائه دهد. گفتگو برای اختصار و وضوح بیشتر ویرایش شده است.
*صحبت های زیادی در مورد ترکیب فیبر کربنی زیردریایی تیتان وجود دارد. آیا میتوانید توضیح دهید که چرا مواد فیبر کربن ممکن است به خوبی تیتانیوم، آلومینیوم و فولاد، تحت فشار اعماق اقیانوس مقاومت نکنند؟
برای قطعاتی که به وزن سبک و استحکام بالا نیاز دارند، کامپوزیت های مبتنی بر فیبر کربن با موفقیت برای استفاده در صنایع هوافضا، خودروسازی، ورزشی، پزشکی و صنایع مصرفی توسعه یافته اند.
با این حال، وقتی صحبت از برنامه های کاربردی در اعماق دریا می شود، اینطور نیست و فولاد، تیتانیوم و آلومینیوم به طور گسترده برای ساخت بدنه های تحت فشار استفاده می شوند.
تیتان اولین وسیله نقلیه اعماق دریا با بدنه ای بود که عمدتاً از الیاف کربن ساخته شده بود. توانایی الیاف کربن برای تحمل چرخه های مکرر تنش، به ویژه تنش فشاری، تحت فشارهای اعماق دریا به خوبی درک نشده است، و طراحی بدنه های ایمن بر اساس الیاف کربن را دشوار می کند.
اثرات تخریبی جذب آب بر روی ماتریکس اپوکسی اتصال الیاف کربن در کامپوزیت نیز باید در ارزیابی شکست تیتانیوم در نظر گرفته شود.
*فیبر کربن از چه زمانی به عنوان یک ماده کاندید برای بدنه این نوع زیردریایی آبهای عمیق شناخته شد؟
به نظر می رسد که استیو فوست، ماجراجو، در حدود سال 2000 شروع به کاوش در استفاده از الیاف کربن برای استفاده در بدنه یک زیردریایی یک نفره برای غوطه وری به انتهای چلنجر دیپ، (عمیق ترین نقطه در درازگودال ماریانا در بخش شمال غربی اقیانوس آرام با عمقی در حدود 10994 متر) کرده است.
زیر دریایی چلنجر DeepFlight که فوست راهاندازی کرده بود، آزمایش و به کار گرفته نشد. بنابراین تیتان اولین شناور در اعماق دریا با بدنه فیبر کربنی بود.
*چرا شرکتها در حال آزمایش این مواد جدید هستند و آیا جایگزینهای دیگری وجود دارد که امیدوارکننده باشد؟
مواد جدید ستون فقراتی هستند که پیشرفت های تحول آفرین علم و مهندسی بر روی آن انجام می شود. الیاف کربن مزایای زیادی نسبت به فلزات دارند، مانند استحکام بالا، سبک وزن و مقاومت در برابر خوردگی.
تایتان چندین غوطه وری به کشتی غرق شده تایتانیک انجام داده بود، و ما باید از قضاوت در مورد دلیل اولیه برای انفجار آن خودداری کنیم تا تحقیقات در حال انجام تکمیل شود.
حدس من این است که محققان در نهایت مواد مبتنی بر فیبر کربن را برای کاربردهای اعماق دریا، همراه با پروتکلهای آزمایشی برای عملکرد ایمن زیردریایی ها توسعه خواهند داد.
زیر نویس شکل
زیردریایی تیتان اوشن گیت، اولین وسیله نقلیه در اعماق دریا با بدنه ای که عمدتاً از الیاف کربن ساخته شده بود، اخیراً در اقیانوس اطلس منفجر شد و این حادثه منجر به از دست دادن پنج خدمه شد. کارشناسان، از جمله آرون بانسیل، استاد برجسته فیزیک در نورث ایسترن، در حال بررسی این احتمال هستند که بدنه آزمایشی فیبر کربنی زیردریایی، که تنها در مدت شش هفته ساخته شده است، ممکن است یک عامل کلیدی در فاجعه بوده باشد.
