泰坦尼克號殘骸旁的新悲劇：人類如何真正用好科技創新？_CEO

給孩子的科技周刊

文|吳京平

知名職業科普作家，超人氣科學節目主播

近日，到海底追尋“泰坦尼克號”殘骸的“泰坦號”深潛器一去不復返，船上乘客全部遇難。“泰坦號”及其所屬公司與“泰坦尼克號”有何淵源？這個事是怎么回事，事故發生可能的原因是什么？事故之前該公司就收到過警告，這和“泰坦尼克號”沉船事件有著相似之處，那么“泰坦號”的設計暴露了哪些缺陷？來聽博雅科技新聞導師吳京平老師講一講。

01

與泰坦尼克號的淵源

6月18號，海洋之門公司的深海觀光深潛器“泰坦號”在“泰坦尼克號”殘骸附近，發生災難性事故，船上乘客全部遇難。到了6月22日，深潛器的碎片就在距離泰坦尼克號殘骸不遠的地方被發現。

當時，泰坦號深潛器上一共有5名乘客。一個是海洋之門公司的CEO斯托克頓·拉什，他今年61歲；第二個是保羅-亨利·納若萊，今年已經77歲了，是法國海軍退役潛水員，法國深海潛水界的知名前輩，曾參加1987年對泰坦尼克號沉船的第一次探測；第三位是英國探險家哈米什·哈丁，他是58歲，曾多次前往南極。

最后兩位是一對父子，他們是巴基斯坦裔的英國富商沙扎達·達伍德和他19歲的兒子蘇勒曼·達伍德。《自然》雜志還專門寫了篇文章悼念沙扎達，因為他為巴基斯坦的科學教育和研究項目提供了不少資助。他出資建了一所大學，一所女子學校和一座博物館。

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五位遇難者，從左至右：哈米什·哈丁、沙扎達·達伍德、蘇勒曼·達伍德、保羅-亨利·納若萊、斯托克頓·拉什

不管怎么說吧，這些乘客都是有錢人，有錢人的玩具就跟我們普通人不太一樣。他們這一次是乘坐泰坦號深潛器，到泰坦尼克號殘骸附近去打卡拍照，海洋之門公司希望把泰坦尼克號殘骸打造成一個熱門的旅游景點。

大家可能覺得這話比較繞嘴，這個泰坦號跟泰坦尼克號到底是個啥關系啊？“泰坦”實際上是古希臘神話中的巨人神族，所以這個詞有了不起、偉大、巨大的意思。那艘著名的沉船泰坦尼克號的名字就來自于泰坦這個詞，泰坦尼克實際上是泰坦的形容詞。而且泰坦這個詞也是金屬元素鈦名字的來源。這是一種非常重要的金屬，我們這一集會提到它好多次。

總之，泰坦、泰坦尼克、鈦元素，其實都是詞出同源。海洋之門公司之所以給自己的深潛器起名字叫做“泰坦”，肯定是跟泰坦尼克號是相呼應的。

這個海洋之門公司的CEO，即這次事故的遇難者之一拉什和泰坦尼克號也有非常密切的關系。

不知道大家有沒有看過當年那部爆熱的電影《泰坦尼克號》，電影里面有一個鏡頭，當這艘巨輪緩緩沉沒的時候，一對老夫婦躺在床上，旁邊的水位越來越高，他們相擁在一起，安然地等待著死亡的降臨。這兩位老人是有真實原型的，他們可不是一般人，他們就是美國著名的梅西百貨的創始人，在當時可以算是大富豪。他們為了讓更年輕的人逃生，決定留在船上讓出了自己寶貴的名額。

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在泰坦尼克號沉船中遇難的兩位老人，他們的曾曾孫女是海洋之門公司CEO拉什的妻子

他們的曾曾孫女，就是這個海洋之門公司CEO拉什的妻子，也是海洋之門勘探公司的通信主管。難怪這個拉什對泰坦尼克號如此熱衷。當然了，祖輩的淵源并不是決定性因素，決定性因素是錢，因為深海觀光會是一門非常大的生意。要知道，這種探險船船票可不便宜，一張票10天行程是25萬美元，換算成人民幣大概是180萬吧。

02

散落在泰坦尼克號旁

這艘泰坦號深潛器長度大概是6.7米，直徑大概是2.7米。形狀像個膠囊，一個圓筒子，一頭是半球，一頭是一個上翹的尖錐形。球形的一頭有個不大的玻璃窗，算是唯一能看到外界的窗口。這個深潛器上還有幾對推進器，有管前進后退的，有管上升下降的。

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這艘船尺寸不大，內部空間就更加狹窄。里邊根本沒有座位，5個乘客盤腿坐在地板上，墻上裝了兩個大屏幕，掛下來一根電線，連接著一個游戲手柄。沒錯，就是市面上常見的游戲機手柄，也是這艘深潛器唯一的操控裝置。

海洋之門CEO拉什曾在泰坦上展示其內部情況

泰坦尼克號的殘骸現在位于加拿大紐芬蘭島南邊640多公里的地方，就在3800米的水下。在這個深度，海水的壓強就相當于在你肩膀頭上站著35頭大象。

泰坦號由一艘母船運載著，來到泰坦尼克號殘骸附近海域，開始準備下潛。起重機把泰坦號連同長方形的潛水底座放進海里，潛水底座帶著泰坦號下潛，到了一定深度，底座和泰坦號脫離，泰坦號自己繼續下潛。在海底無法靠無線電保持聯絡，他們只能利用超聲波來完成通信。

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按理說，差不多兩個小時能到殘骸處，可是在1小時45分的時候，泰坦號和母船失去聯系，一點聲音都沒了。

美國和加拿大的海岸警衛隊開始搜尋這艘深潛器的痕跡，最后發現，這艘深潛器已經被海水巨大的壓力壓扁了，泰坦號的殘骸散落在了距離泰坦尼克號殘骸不遠的地方。也就是說，這個地方又多了一艘船的殘骸，這真是一次不幸的災難。

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事故原因是什么？

有專家做過計算，在3000多米的水底，如果深潛器的耐壓殼頂不住水的巨大壓力的話，只要大概一毫秒的時間，就被徹底壓扁了。所以泰坦號會瞬間和母船失去聯系，里面的人來不及發出任何求救信號。

現在加拿大的相關部門已經開始著手調查這次事故的真正原因了。

不過呢，在調查結果出來之前，已經有很多業內人士發表了自己的意見。比如說《泰坦尼克號》這部電影的導演詹姆斯·卡梅倫，要知道他為了拍電影，可是乘坐著蘇聯的和平號深潛器多次深入到了泰坦尼克號殘骸周圍去拍攝素材。后來他還專門打造了一艘深海探險者號深潛器，他自己一個人乘坐這艘深潛器，下到了世界上最深的馬里亞納海溝的“挑戰者海淵”。要知道，挑戰者海淵可是有1萬多米深，比泰坦尼克號殘骸所在的深度要深得多。所以他也是深潛器方面的行家里手。

根據卡梅倫給出的意見，泰坦號深潛器最大的敗筆就是在關鍵耐壓材料上用了碳纖維。要知道，球形結構是最耐壓的結構了。過去的深潛器的核心艙室全都是用合金鋼或者鈦合金制造的球型核心艙。鈦合金當然是最好的，合金鋼當然也行，只是重量更大。比如我國的奮斗者號深潛器，核心艙就是一個直徑2.1米的鈦合金球，壁厚105mm，奮斗者號可以下潛到萬米深海。

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詹姆斯·卡梅倫

所以啊，要去看Titanic，就離不開Titanium，這幾乎是深潛器行業的慣例了。可是這個海洋之門公司偏偏就是不信邪，就是要劍走偏鋒。一來他們沒有選擇球形的核心艙，而是做成了膠囊的形狀，二來還采用了非常另類的碳纖維作為主要材料。一頭一尾兩個半球倒是鈦合金造的，但是中間的拉長管身卻是碳纖維纏繞出來的。膠囊形狀肯定不如球形的結構更加堅固。碳纖維和鈦合金如何銜接也成了難題。

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為什么不用鈦合金？

泰坦號為什么不全用鈦合金造呢？我猜是因為兩個原因，首先是球形的容積太小，塞不下更多的人。塞的人越少，船票錢就貴了，可能船票就賣不出去。中國的蛟龍號算是比較寬敞了，也只能擠進3個人。你要塞5個，那就不夠用了。沒辦法，他們只能把一個鋼球切兩半，中間塞進一段碳纖維管子拉長尺寸，這樣容積勉強夠了。

第二個難題是加工。這么厚的鈦合金板要想彎曲過來，焊接成型，是非常麻煩的事，全世界也沒有幾家廠家能做。我國也是剛剛在這個領域取得突破沒多長時間。蛟龍號的鈦合金球還是請俄羅斯幫忙焊接成型的，奮斗者號就是我們自己建造了。

中國蛟龍號和奮斗者號載人潛水器

但是海洋之門這家公司根本沒有這個實力，于是他們就打算另辟蹊徑，采用碳纖維來制造這個中心艙段。碳纖維是非常常見的航空材料。重量輕，強度大。飛機上用的很多，但是幾乎沒人用在潛水裝置上。究其原因，就跟碳纖維的制造方式有關。

碳纖維復合材料可不是像金屬那樣鑄造或者是鍛造出來的，金屬材料非常均勻，可是碳纖維就不是了，說白了，這東西就是用碳纖維絲編制成布，然后用特殊的環氧樹脂膠把碳纖維布粘在模具上，一層一層的粘上去。最后放進特殊的加熱艙室里，熱烘成型。有不少羽毛球拍就是碳纖維做成的，大家不妨去研究研究，你還可以看見布的紋理。

下面問題就來了，正因為碳纖維復合材料是一層層纏繞制造出來的，這種材料的一個特點就是抗拉性能無比強悍，但是抗壓性能就有點拉跨了。大家不妨想象一下，一本很厚的書，你從側面施加壓力的時候，書頁很容易就拱起來了，每一頁之間出現了空隙。碳纖維復合材料也是一樣的，一個碳纖維管子，在壓力機上做測試的時候，當管子正面的壓力達到一定程度，管子側面的碳纖維出現了分層現象，原本緊緊粘在一起的碳纖維布全都被一層層撕開了，導致強度急劇下降。

拉什作為海洋之門公司的CEO，偏偏就選中了碳纖維復合材料。中段的碳纖維管壁厚度達到了5英寸，也就是12.7厘米。因為碳纖維都是用在航空上，講究的就是輕薄，沒人把它做成磚頭那么厚。

鈦環被安在碳纖維圓筒之上。圖源：海洋之門公司

由此就帶來了第三個大麻煩，那就是這個碳纖維材料沒法做檢測。

要知道，不管是鈦合金也好還是合金剛也好，都是非常均勻的單一材料，內部幾乎沒有什么損傷。脆弱的部分就是金屬材料的焊縫。焊隙是可以用超聲波去進行探傷的，里面如果有缺陷，可以探查出來。而且金屬材料如果產生了疲勞，可以看到出現微小裂縫，可是碳纖維復合材料的缺陷你平常根本就看不到。如果碳纖維復合材料在纏繞的時候有缺陷，比如纏繞的時候布沒有拉平，內部有皺紋，或者有其他什么缺陷，你從外邊根本看不見。

當然，對于很薄的碳纖維材料，你還是可以用超聲波去探傷。看看內部有沒有缺陷。如果發現內部有缺陷的話，整塊材料都只能報廢，不能用了。可是海洋之門的碳纖維耐壓艙段有12.7厘米厚，這東西簡直是個“千層餅”，碳纖維層數太多了，這就給超聲波探傷帶來了非常大的麻煩。正因為這艘深潛器是在極高的海水壓力之下，是在極其苛刻的條件之下工作，有一點瑕疵就可能要了命。所以在深潛器這個行業，沒人敢用碳纖維作為承受壓力的材料。可是海洋之門這家公司人家就這么干了。

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與泰坦尼克號事故的相似性

當然，海洋之門這家公司也做了一個大膽的創新，那就是在碳纖維纏繞的時候在里面埋進了聲音傳感器。如果在海水的高壓之下，碳纖維內部發生損傷，是會有聲音發出來的，如果我們探聽到這些微小的聲音，那就立刻報警。不要再繼續下潛了，我們馬上上浮，這樣的話就可以避免危險。

但是海洋之門公司連測試設備都沒有，在深海下，這套系統能不能如他們所預料的那樣發出報警，根本沒人知道。有一位工程師提出了忠告，結果他轉眼之間就被公司炒了魷魚，還由此引發一場官司。

一艘船舶的設計合理不合理，是不是足夠安全，那是要通過船級社的評估的。這一套船舶的安全標準規范，還恰恰是因為泰坦尼克號的海難才逐漸引起大家的重視，才逐漸完善起來。海洋之門的這艘泰坦號深潛器在通過船級社評估的時候，只達到1400多米的標準。達不到下潛到水下4千米的標準。但是人家就是不管不顧的，開始組織旅游業務。他們組織下潛了幾十次，并不是每一次都到4千米這么深，所以僥幸沒出什么大事。大概是有3次達到了泰坦尼克號的深度。

要知道，這艘深潛器的耐壓殼在經歷了海水壓縮，浮上海面以后又放松，再壓縮再放松，如此循環幾十次，碳纖維內部就會出現缺陷。從現實情況來看，那套聲音報警傳感系統沒能發揮任何作用，等聽到碳纖維殼體發出的細小破損聲的時候，整艘潛艇就已經被壓扁了。所以這一次事故之中的5個人沒能發出任何消息，瞬間就失聯了。

可以說，這次泰坦號事故的原因和當年泰坦尼克號事故的原因有相似性，有無數人提前發出了警告，但是沒有被重視。最后悲劇就發生了，這家公司的CEO拉什自己也把命搭上了。

所以我們要明白一個道理，創新不是蠻干，前人留下的經驗，留下的安全規范，都是血淚的教訓換來的。我們還是要對大自然，對未知世界，對前人的經驗，保持足夠的敬畏才行。

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