美国失联深海潜水器发生「灾难性内爆」,5 名乘员死亡,「内爆」是如何发生的?此次事故将产生哪些影响?

其实这里有一个问题——为什么要寻求用碳纤来建造深潜器耐压壳体?

这涉及到深潜器的关键设计难点——在4000米深度上,你是无法靠释放压缩空气排空水箱来增加浮力的,因为这需要你存储的高压气体的气压必须要远大于此时的舱外水压才可能有效。当舱外气压达到400个大气压,想要靠压缩空气来实现浮力变化就要在艇上安装一个大于400大气压的气瓶。光这个气瓶就不知道是个多大的庞然大物,这个思路从一开始就是行不通的。

所以,深潜器没有办法像潜艇那样随意操纵浮力来控制定深。只能靠自身携带配重、靠抛弃配重来控制自己的深度。而配重这个东西,只能单向抛弃,可不能半路上自己往上加。

不过这个是题外话了,回到耐压壳材料问题上来。

为啥这材料越轻越好?因为如果材料本身密度太大,为了平衡壳体自身的重量,中空部分就得扩大,于是容积就得做大一些,或者在容积不变的前提下,就只好把壳体做薄一点。

问题是,容积扩大,壳体本身就得增大,而且厚度也要相应增加。这一加就不是一点半点,于是壳子自己又变重了了,于是容积又得扩大,去为这新增的总量提供浮力。

水多了加面,面多了加水,得一直加到下一个厚度、尺寸、重量的平衡点。

壳体做薄呢?性能冗余大幅减少,风险直线上升。你倒是想,4000米的水压能答应吗?

所以,材料本身越轻,在容积本身不变的情况下,就有越大的把壳体做厚的余地,获得同样的耐压性能的系统代价就会越小。

这种相关性是非常显著的,是有加成效应的,获得的成本下降和密度下降的关系不是线性的。

密度下降一半,成本将下降远不止一半。

合金钢密度7.8(g/cm3),钛合金密度是 4.51 。

碳纤维呢?——1.75

所以这家企业拼了命也要用碳纤维,因为这就是利润空间,是成本优势。

那么他们的不道德点在哪里呢?

那就是你要用碳纤来做这事也罢了,但你应该清楚碳纤是未经实际考验的冒险方案,负责任的设计思路应该是用钛合金内衬保证最低安全强度,再附加碳纤构造,来保证耐压性能的冗余——也就是要让可靠的钛合金来挑大梁,而用碳纤来做补强。

那样你也省了成本、也有技术先进性,你就是没把钱省到尽头,没把利润榨到干。

并且你有必要这么急吗?如果复合结构方案多次测试都发现碳纤结构一直完整,你逐渐增大碳纤比例不就可以了?最后不也不耽误你独占鳌头吗?

看明白这案例里体现出的凶残、冷酷的贪婪了吗?

所有的利润我都要,现在就要,每一滴都要,多一秒都不能等,哪怕冒着毁灭的风险。

为什么说这几个遇难者实际上是死于贪婪?

这就是原因。