يشرح أحد الخبراء ميزات السلامة التي يجب أن تتمتع بها الغواصة

من المتوقع أن ينفد إمداد الأكسجين لغواصة تيتان المفقودة اليوم حوالي الساعة 10 صباحًا بتوقيت جرينتش ، أو 8 مساءً بتوقيت شرق أستراليا.

يستمر البحث المحموم عن تيتان وركابها الخمسة ، حيث سجلت عوامات السونار ضوضاء “قرع” في منطقة البحث يومي الثلاثاء والأربعاء.

مع عدم تحديد مصير السفينة بعد ، يطرح الجمهور أسئلة حول سلامة مثل هذه الأنشطة السياحية.

اقرأ المزيد: غواصة تيتانيك المفقودة: ما هي الغواصات ، وكيف تتواصل ، وما الخطأ الذي ربما حدث؟

السياق

السياق الذي اختفى فيه تيتان مقلق. صدرت تقارير تفصيلية عن وثائق المحكمة من قضية 2018 التي أظهرت أن شركة OceanGate ، الشركة المسؤولة عن تيتان ، فصلت الموظف ديفيد لوكريدج بعد أن أعرب عن مخاوفه بشأن سلامة الغواصة.

اختلف Lochridge مع OceanGate حول أفضل طريقة لإثبات صلاحية الأصول للإبحار ، واعترض على قرار OceanGate بأداء الغطس دون إجراء “اختبار غير مدمر” لهيكل السفينة لإثبات سلامتها.

في عام 2018 أيضًا ، أعربت لجنة المركبات المأهولة تحت الماء التابعة لجمعية التكنولوجيا البحرية ، التي تم توقيعها من قبل 38 خبيرًا ، عن تحفظات بشأن سلامة الغواصة. قالوا “[…] النهج التجريبي المعتمد من قبل OceanGate يمكن أن يؤدي إلى نتائج سلبية (من طفيفة إلى كارثية) من شأنها أن تكون لها عواقب وخيمة على كل فرد في الصناعة “.

كما يمكننا أن نرى من هذه التبادلات ، فإن هندسة وتنظيم الغواصات في أعماق البحار لا تزال منطقة مجهولة إلى حد ما. وبما أن تيتان تعمل في المياه الدولية ، فهي من الناحية الفنية خالية من الحكم بموجب لوائح أي دولة بمفردها.

في هذه الحالة ، سيختار معظم مصممي الغاطسة أن يكون لديهم جمعية تصنيف تصادق على تصميم السفينة. اتخذ OceanGate القرار الواعي برفض القيام بذلك من أجل Titan.

صلاحية الغطاسات للإبحار

عندما نتحدث عن “صلاحية الإبحار” للسفينة البحرية ، فإننا نسأل بشكل أساسي عما إذا كانت مناسبة للغرض ، وآمنة للتشغيل ، ومتوافقة مع حماية البيئة.

بالنسبة إلى تيتان ، يمكن تلخيص اللياقة للغرض من خلال القدرة على الانطلاق بأمان من سفينة أم على سطح الماء ، والعمل بشكل مستقل حتى 4000 متر (العمق التقريبي لحطام السفينة تايتانيك) ، والعودة إلى السطح لاستعادة السفينة الأم بعد الغوص. لبضع ساعات.

تعني سلامة التشغيل عدم تلف أي معدات وعدم تعرض أي ركاب للإصابة (أو ما هو أسوأ) أثناء وجودهم على متن الطائرة. وحماية البيئة تعني أن الغواصة لن يكون لها أي تأثير كبير على محيطها ، مثل التلوث أو الإخلال بالنظام البيئي.

ومع ذلك ، هذا هو سيناريو السماء الزرقاء. تعمل الغواصات في أعماق البحار في بيئة معادية ، ويمكن أن تسوء الأمور.

مقاومة الضغط

تتشكل الغواصات والغواصات بالطريقة التي هي عليها لأن الكرات والأسطوانات أكثر مقاومة هندسيًا لضغوط التكسير.

فبدلاً من العمل في جو يسمح بمرور الهواء يبلغ 1 بار ، سيتعين على تيتان أن تتحمل 370 بارًا من الضغط في مياه البحر على عمق تيتانيك. قد يؤدي أي خلل في الهيكل إلى حدوث انفجار داخلي فوري.

إذن ما هي العتبة التي تحتها تصبح الهندسة “خارج الدائرة” عيبًا؟

غالبًا ما تستخدم الصناعات التي تستخدم سفنًا تحت الماء على عمق بضع مئات من الأمتار هياكل فولاذية ، والتي عادةً ما يكون لها عتبة خارج دائرية أقل من 0.5 ٪ من قطر السفينة. هل سيكون هذا المعيار آمنًا بما يكفي لضغط هيكل تيتان على ارتفاع 4000 متر؟

يتكون Titan من هيكل مركب من ألياف الكربون والتيتانيوم. يعتبر تصميم هذه المواد وتقييمها هيكليًا أمرًا معقدًا للغاية ، مقارنةً بالمواد المعدنية فقط. يمكن للمرء أن يفترض أن هذا هو السبب في قيام OceanGate بتجهيز تيتان “بنظام مراقبة صحة البدن في الوقت الفعلي”.

من غير الواضح ما إذا كان النظام يقيس الضغوط فعليًا باستخدام مقاييس الإجهاد في الهيكل ، أو ما إذا كان (كما حذر لوكريدج) تحليلًا صوتيًا من شأنه أن ينبه الأشخاص فقط حول المشكلات الوشيكة “غالبًا قبل حدوث انفجار داخلي بأجزاء من الثانية”.

تتطلب سلامة هيكل الضغط تحليل أوضاع الفشل المختلفة ، قبل تحديد معامل الأمان لكل وضع ، اعتمادًا على عمق الغوص العميق المستهدف.

بعد التحقق من التصميم (من خلال الحسابات) ، يجب أن يتم التحقق من صحة العالم الحقيقي في خطوتين.

يجب إجراء اختبار غير متلف على هيكل الضغط المصنّع ، للتحقق من دقة هندسته وأي جوانب خارج دائرية.

بعد ذلك ، يجب إجراء الغطس الفعلي (من الناحية المثالية بدون طيار) على أعماق متزايدة بشكل تدريجي ، مع استخدام مقاييس الإجهاد لقياس القيم الفعلية مقابل التوقعات. لا نعرف ما إذا كان تيتان قد خضع لمثل هذه الاختبارات.

النسخ الاحتياطية والتكرار

عند تصميم البنية الوظيفية واختيار المعدات ، سيأخذ المصمم في الاعتبار عددًا من سيناريوهات “ماذا لو” للتعافي منها:

• ماذا لو فشلت مصادر الطاقة الرئيسية؟
• ماذا لو تعطل جهاز الكمبيوتر الخاص بي وفقد الطيار السيطرة؟
• ماذا لو فشل نظام الاتصال الرئيسي لدي؟
• كيف يمكن للغواصة أن تشير للسفينة الأم بوجود مشكلة؟

تلزم هذه السيناريوهات المهندسين المعماريين البحريين بضمان ما يسمى SFAIRP للسلامة (بقدر ما هو ممكن عمليًا). لا يقتصر هذا على التخفيف من عواقب الحادث فحسب ، بل يشمل أيضًا منع وقوعه.

من الناحية العملية ، فهذا يعني وجود:

• احتياطي من الأكسجين (مثل أثناء انتظار حفلة الإنقاذ)
• مصادر طاقة رئيسية موثوقة و أنظمة النسخ الاحتياطي
• مصدر طاقة آخر (مثل هيدروليكي) في حالة فقد الطاقة – وهذا من شأنه أن يساعد ، على سبيل المثال ، على إطلاق السلامة يؤدي إلى الحصول على طفو إيجابي والارتفاع مرة أخرى إلى السطح.

سيحتاج كل نظام من هذه الأنظمة إلى تحقق محدد (نظري) والتحقق من صحة (اختبارات) لبيئة معينة.

من المحتمل أن تُلائم المعدات التجارية الجاهزة للاستخدام على متن الطائرة ، إذا تم إجراء عرض توضيحي لمدى ملاءمتها للغرض لسيناريوهات مختلفة. ومع ذلك ، فإن معظم المكونات الخارجية (بسبب ضغط التكسير) وأنظمة السلامة تتطلب تصميمًا مخصصًا.

وفقًا للتقارير ، كان Titan يستخدم بعض المعدات “الجاهزة” ، ولكن من الصعب تحديد ما إذا كان هذا معتمدًا للاستخدام المقصود في هذه الأعماق.

أنظمة الأمان

في حالة تيتان ، كان من الممكن أن يضمن الربط مع السفينة الأم اتصالًا فوريًا ثنائي الاتجاه ومعدل تبادل بيانات أعلى. لكن يمكن أن تتشابك هذه الكابلات مع المخاطر المحتملة في موقع حطام السفينة.

على هذا النحو ، تستخدم الحبال في الغالب للمركبات غير المأهولة ؛ تفضل الغواصات المأهولة أن تثق بالطيار. أيضًا ، لا يمكن استخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وهواتف الأقمار الصناعية المحمولة وأنظمة تحديد الهوية الأوتوماتيكية تحت الماء. تستخدم هذه الأدوات الموجات الكهرومغناطيسية التي لا تنتشر في الأعماق تحت الماء (على الرغم من إمكانية استخدامها على السطح).

تم تجهيز بعض الغواصات بمنارة استغاثة ، وهو ما يعادل موقع الطوارئ الذي يشير إلى منارة الراديو (EPIRB). يمكن تحريرها بأمر من القبطان ، أو عن طريق مفتاح “dead-man” ؛ إذا استجاب الطيار للاختبار على فترات منتظمة ، فإن عدم الاستجابة المفاجئ يقود النظام إلى افتراض أن الطاقم عاجز.

نأمل أن تكون أصوات “الضرب” التي تم الإبلاغ عنها هي أصوات طاقم تيتان والركاب الذين يضربون بدن الضغط كل 30 دقيقة. هذه تقنية يتم تدريسها لطاقم الغواصة العسكرية عند الهبوط في قاع البحر.

سيكون جهاز الإنذار الصوتي عالي التردد أكثر كفاءة ، لأن هذا سيوفر دقة توجيهية للمنزل على غواصة متعثرة.

هناك عدد من المواقف التي يمكن أن تتكشف على السطح أيضًا ، في حالة أن تيتان قد طاف في طريقه. حتى لو كان لديه (أو سيفعل ذلك) ، لا يمكن للطاقم والركاب فتح فتحة السفينة المثبتة بمسامير. من المحتمل أن يستمروا في التعامل مع الأجواء التي يحتمل أن تكون فاسدة في الداخل.

ومما يزيد الأمور تعقيدًا هو اللون الأبيض لتيتان ، والذي سيجعل من الصعب اكتشافه في البحر الرغوي. هذا هو السبب في أن الأصول العائمة التي يتم اكتشافها من الأعلى تكون عادة بظلال برتقالية أو صفراء تسمح برؤية أعلى.

مستقبل الغواصات في أعماق البحار

نأمل أن يتم إنقاذ طاقم وركاب تيتان. ولكن إذا حدث الأسوأ ، فسوف ينظر فحص الطب الشرعي حتمًا في ما إذا كان تيتان قد استوفى العتبات الأساسية لإثبات صلاحيته للإبحار.

على الرغم من أن جمعيات التصنيف المختلفة تقترح مجموعة من القواعد للغواصات التجارية والغواصات ، فإن اختيار اتباع هذه القواعد يظل عملية طوعية (والتي عادة ما تدفع شركة تأمين الأصول لتحقيقها).

حان الوقت للاعتراف بأن التعمق في أعماق البحار هو أمر معقد ، إن لم يكن أكثر تعقيدًا ، من الذهاب إلى الفضاء – وأن ضمان سلامة الغواصات يجب أن يكون أكثر من مسألة اختيار.

اقرأ المزيد: انفجار داخلي كارثي غاطس تيتانيك: أسئلة لا تزال قائمة حول تكاليف وأخلاقيات إنقاذ الرحلات السياحية