Ein Bauingenieur hat vorgeschlagen, dass die tödliche Implosion des Titan-Tauchboots im letzten Jahr möglicherweise durch „Mikroknickungen“ in seinem Kohlefaserrumpf verursacht wurde.
Der Tiefseeunternehmer Stockton Rush und seine vier zahlenden Besatzungsmitglieder kamen letzten Juni alle ums Leben, als ihr U-Boot auf dem Weg zur Erkundung des Wracks der RMS unter Druck zusammenbrach Titanic.
Eine internationale Agenturgruppe untersucht den Verlust eines Tauchboots, das fünf Menschen zur Titanic beförderte
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Experten hatten jahrelang davor gewarnt, dass das neuartige – und kostengünstige – Verbundwerkstoff-Rumpfdesign des Bootes anfällig für kleine Mängel sein könnte, die sich bei wiederholtem Gebrauch bilden könnten.
Nun wollen Forscher der University of Houston und der University of Minnesota dazu beitragen, künftige Katastrophen zu verhindern, indem sie die Knickfestigkeit ähnlicher Materialien statistisch vorhersagen.
Obwohl ihr Studium Obwohl er den Titan nicht erwähnte, nannte sein Hauptautor Roberto Ballarini seine Zerstörung als anschauliches Beispiel dafür, was schief gehen kann.
„Das für den Rumpf der Titan verwendete Material war ein Kohlefaserverbundwerkstoff. Es ist bekannt, dass die Fasern in solchen Verbundwerkstoffen unter Druckbelastung anfällig für Mikroknickungen sind.“ sagte Herr BallariniProfessor für Bauingenieurwesen in Houston.
„Wenn der Rumpf des Titans unter den extremen Druckdrücken während seiner Tauchgänge solche Schäden erlitten hätte, wären seine Steifigkeit und Festigkeit erheblich zurückgegangen. Zusammen mit den unvermeidlichen geometrischen Unvollkommenheiten, die während seiner Herstellung entstanden sind, [that] könnte zu seiner knickbedingten Implosion beigetragen haben.
Die Studie wurde letzten Monat in der von Experten begutachteten Fachzeitschrift veröffentlicht Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (PNAS) versuchte mithilfe von Computersimulationen ein mathematisches Modell zu erstellen, das vorhersagt, wie und wann kleine Defekte zu einem katastrophalen Ausfall führen könnten.
Im Gegensatz zu den meisten Tiefsee-U-Booten, die aus starkem Metall wie Titan bestehen, bestand der Rumpf des Titan aus einem schwächeren Kohlefaserzylinder, der an beiden Enden von zwei Titankuppeln abgedeckt war.
Herr Rush, der den Hersteller des Tauchboots, OceanGate, gründete und leitete, gab zu, dass er durch die Verwendung dieses Materials „einige Regeln gebrochen“ habe, beharrte jedoch darauf, dass dies durch die Realität bestätigt würde, und argumentierte, dass die relative Billigkeit und der inhärente Auftrieb von Kohlefaser die Tiefseeforschung kommerziell attraktiver machen würden lebensfähig.
Doch der frühere Leiter der Marineoperationen bei OceanGate befürchtete, dass sich kleine Mängel im Rumpf durch die wiederholten Druckänderungen zu „großen Rissen“ ausweiten könnten, was zu einem plötzlichen Ausfall führen könnte.
Tatsächlich sagte der U-Boot-Konstrukteur John Ramsay später: New-Yorker dass es bei Kohlefasern von Natur aus schwierig ist, Drucktests durchzuführen, die Aufschluss darüber geben, wie nahe sie einem vorzeitigen Versagen sind, was bedeutet, dass jede Reise ein unbekanntes Risikoniveau birgt.
„Lokale Verformungen und unregelmäßig geformte Unvollkommenheiten sind hervorstechende Merkmale knickartiger Instabilitäten in dünnwandigen tragenden Strukturen“, so die Forscher PNAS Studie sagte.
„Es besteht jedoch allgemein Einigkeit darüber, dass ihre komplexen Wechselwirkungen als Reaktion auf mechanische Belastungen noch nicht ausreichend verstanden sind, was durch knickbedingte katastrophale Ausfälle belegt wird, die bis heute andauern.“
OceanGate hat den gesamten Betrieb eingestellt und war für eine Stellungnahme nicht erreichbar.