L'implosion du Titansurvenu après la perte du bathyscaphe 18 juin 2023, a malheureusement causé la mort de cinq personnes, dont les restes ont peut-être été retrouvés quelques jours plus tard, le 29 juin. Le enquêtes concernant les causes précises de cet accident sont encore en coursmais leanalyses de ses caractéristiques techniques et surtout des matériaux avec lesquels il a été construit peuvent contribuer à expliquer au moins en partie le causes de ce désastre. Le bathyscaphe était constitué d'un alliage de titane et d'un matériau spécial constitué de fibres de carbone dans une matrice polymère.
Les caractéristiques techniques du Titan
Le Titandu OcéanGate Inc.était un bathyscaphe de classe Cyclope conçu spécifiquement pour plonger jusqu'à 3 800 m dessous du niveau de la mer. Ce navire a été conçu pour accueillir cinq personnes à bord, un pilote et quatre autres personnes dont l'équipage et les invités payants. Le sous-marin avait dimensions relativement réduit: un longueur égal à 6,7 mètresun longueur De 2,8 mètres c'est un'hauteur égal à 2,5 mètres. Pour avoir une idée des dimensions, il suffit de penser que ces données correspondent aux moitié de la bande-annonce d'un camion transportant un réservoir de carburant pour approvisionner les stations-service.
Le véhicule était conduit par quatre propulseurs électriques (En anglais propulseurs) modèle Innerspace 1002. Chaque propulseur peut développer jusqu'à 18 kW de puissance, équivalente à 55 chevaux, légèrement inférieure à celle d'un moteur du modèle de base d'une Smart. Les quatre propulseurs ont permis au sous-marin de se déplacer à grande vitesse vitesse maximale de 3 nœudségal à environ 5,5 kilomètres par heure. Les moteurs étaient montés par paires, deux verticalement et deux horizontalementpour permettre le mouvement dans toutes les directions possibles.
Les matériaux utilisés pour construire le Titan
L'une des principales caractéristiques innovantes du Titan est liée au matériaux dont il était composé. Le deux extrémités ils ont été fabriqués en un seul ligue de titane et cela coquec'est-à-dire la partie cylindrique centrale, a été construite en Polymère renforcé de fibre de carbone (CFRP), un matériau composite composé de fibres de carbone immergé à l'intérieur d'un matrice polymèrec’est-à-dire d’un «fonderie » De plastique fondu puis solidifié. Ce matériel vous permet d'avoir structures résistantesmais lire: par exemple le Titan pesait environ 9000 kg sans charge. En fait, les coques de ce type sont généralement en acier ou en titane, ce qui donne lieu à des structures plus lourdes et donc capables de supporter moins de charge.
Le fibres de carbone ils sont célèbres pour de nombreuses caractéristiques, mais surtout pour leurs propres résistance au tractionc’est-à-dire leur résistance lorsqu’ils sont «tirer » dans directions opposées de leurs extrémités. Là matrice polymère dans les matériaux composites, il est principalement utilisé pour garder près les différentes fibres de carbone et donc d'augmenter leur résistance à la traction en les faisant travailler ensemble. La matrice est également utile car permet au matériel de résister plus efficacement également pour compression et à flexion. Une autre caractéristique des matériaux composites est qu'ils possèdent caractéristiques anisotropesc'est-à-dire qu'ils ont des caractéristiques de résistance différente basé sur direction de la force ce qui les sollicite et celles-ci sont considérablement plus importantes selon celle de l'orientation des fibres.
Une cause possible de l'accident : l'usure de la structure submersible
À chaque plongée, le Titan était soumis à grandes variations de pressiondepuis celui atmosphérique en surface jusqu'à presque 400 barres jusqu'à sa profondeur maximale. Un objet à cette pression doit supporter un poids égal à la moitié de la Tour Eiffel, soit près de 4 000 tonnes, sur chaque mètre carré de surface. LE cycles continus De immersion et émergence auquel le sous-marin a été soumis au fil des années aurait pu conduire à des phénomènes de « délaminage» du matériau composite, ou plutôt micro-séparations entre les fibres de carbone et la matrice polymère.
Dans le 2020 en fait, des dieux avaient été découverts signes de fatigueou de faiblesses à la coque causée par ces cycles répétés De plongéeentraînant une augmentation de la pression externe, e émergences, avec une diminution de la pression et donc de la force appliquée. La fatigue est ce phénomène que nous avons tous vécu lorsque, par exemple, nous supprimons le « languette » D'un boîte de conserve là nous montons et descendons à plusieurs reprises. À cause de ces signes d'échecil a été diminué là profondeur maximale pour eux opérations du Titan jusqu'à 3 000 m. Malgré cela, c'est malheureusement arrivé l'implosionou la effondrement de la coque du sous-marin sur elle-même, en raison de la pression extérieure.
Pour en savoir plus, voici une vidéo ad hoc dans laquelle nous montrons la dynamique possible de la catastrophe avec de nouvelles animations 3D :
