Lỗi thiết kế khiến tàu lặn Titan bị "ép nát thảm khốc" dưới đại dương?

Vụ nổ thảm khốc do lực ép hàng nghìn tấn đè lên tàu lặn Titan đã làm dấy lên hàng loạt câu hỏi rằng liệu có phải lỗi thiết kế đã góp phần gây ra thảm họa dưới lòng Đại Tây Dương hay không?

Lực lượng Tuần duyên Mỹ ngày 22/6 xác nhận tìm thấy mảnh vỡ tàu Titan cách gần 500m so với xác tàu Titanic ở độ sâu gần 4.000m. Toàn bộ 5 người trên tàu đã thiệt mạng nhưng quá trình điều tra và tìm kiếm vẫn đang tiếp tục để xâu chuỗi nguyên nhân đã gây ra vụ nổ thảm khốc này.

Vật liệu có vấn đề?

Tàu Titan, do công ty OceanGate Expeditions sở hữu và vận hành, lần đầu tiên đưa du khách xuống tham quan xác tàu Titanic vào năm 2021. Nó được quảng cáo là có cabin hình trụ rộng rãi hơn làm bằng sợi carbon - một sự khác biệt so với cabin hình cầu làm bằng titan được sử dụng bởi hầu hết các tàu lặn khác.

Chris Roman, giáo sư tại Đại học Rhode Island (Mỹ), cho biết khối cầu là "hình dạng hoàn hảo" cho tàu lặn bởi vì áp lực nước tác động lên tất cả các khu vực là như nhau.

Thiết kế khác biệt của tàu lặn Titan có thể sẽ khiến nó chịu thêm áp lực từ bên ngoài so với hình dạng thông thường của các tàu khác.

Jasper Graham-Jones, phó giáo sư kỹ thuật cơ khí và hàng hải tại Đại học Plymouth (Anh), cho hay việc kéo dài không gian cabin trong tàu lặn làm tăng tải trọng áp suất ở các phần giữa, tăng tải trọng mỏi và tải trọng tách lớp.

Tải trọng mỏi là khả năng của chi tiết máy chống lại các phá hủy mỏi như rạn nứt bề mặt. Gia tăng tải trọng mỏi có thể làm giảm sức bền mỏi, giống như việc vặn đi vặn lại một sợi dây thép cho tới khi nó bị đứt lìa.

Trong khi đó, hiện tượng tách lớp giống việc chặt gỗ thành thớ dễ thực hiện hơn là chặt ngang thớ gỗ. Tăng tải trọng tách lớp đồng nghĩa với việc tàu lặn chịu nhiều rủi ro bị áp suất bên ngoài phá hủy hơn.

Mặt khác, theo ông Graham-Jones, phần thân làm từ sợi các-bon dày 12,7cm của tàu Titan dường như đã chịu áp lực liên tục khi thực hiện 20 vụ lặn trước đó.

Theo ông, mỗi khi tàu lặn xuống, áp lực có thể gây ra những rạn nứt rất nhỏ trên cấu trúc. "Rạn nứt có thể nhỏ và không thể phát hiện được khi bắt đầu nhưng sẽ sớm trở nên nghiêm trọng tới mức không thể kiểm soát được", ông nói.

OceanGate từ lâu đã quảng cáo rằng cấu trúc sợi các-bon của Titan với phần chóp làm bằng titanium có "trọng lượng nhẹ hơn và khả năng cơ động hiệu quả hơn so với các tàu lặn sâu khác". Công ty này cũng cho biết, con tàu được thiết kế để lặn 4km "với giới hạn an toàn thoải mái".

Tuy nhiên, vật liệu các-bon tổng hợp có tuổi thọ hạn chế khi chịu tải quá mức hoặc thiết kế kém, ông Graham-Jones nói.

"Vật liệu các-bon tổng hợp rất cứng và dùng được lâu dài. Nhưng thực tế là vật liệu các-bon tổng hợp hỏng theo những cách hơi khác so với các vật liệu khác", ông giải thích.

Thiếu chứng nhận từ bên thứ 3?

OceanGate từng được cảnh báo rằng việc thiếu sự giám sát của bên thứ 3 đối với tàu Titan trong quá trình phát triển có thể gây ra các vấn đề an toàn nghiêm trọng.

David Lochridge, cựu giám đốc vận hành của OceanGate, cho rằng việc công ty tự thử nghiệm và chứng nhận độ an toàn của tàu Titan là không đủ và sẽ "khiến hành khách gặp nguy hiểm cực độ tiềm ẩn".

Ông từng kêu gọi OceanGate thực hiện "thử nghiệm không phá hủy" với tàu Titan, ví dụ quét siêu âm, nhưng công ty đã từ chối.

Chuyên gia Neal Couture cho biết, việc quét siêu âm tàu Titan có thể giúp phát hiện các khu vực bên trong cấu trúc nơi các vật liệu tổng hợp bị tách ra.

"Nếu kịch bản vật liệu bị tách ra xảy ra, khi tàu lặn xuống, nó sẽ ảnh hưởng tới toàn bộ cấu trúc", ông Couture giải thích.

Hiệp hội Công nghệ Hàng hải, một tổ chức gồm các kỹ sư, nhà công nghệ, nhà hoạch định chính sách và nhà giáo dục về hải dương học, cũng từng bày tỏ lo ngại với OceanGate về kích thước, vật liệu chế tạo ra Titan và một thực tế là nguyên mẫu của con tàu không được một bên thứ 3 nghiệm thu.

Vào năm 2019, OceanGate từng đăng bài viết trên trang web nhận định quy trình chứng nhận của bên thứ 3 là "tốn thời gian và cản trở sự đổi mới".

Nhà thám hiểm dưới đáy biển nổi tiếng Robert Ballard, người đầu tiên tìm thấy xác tàu Titanic vào năm 1985, đã gọi việc thiếu chứng nhận từ bên thứ 3 với tàu Titan là động thái nguy hiểm.

"Chúng tôi từng lặn hàng nghìn lần xuống độ sâu như vậy và chưa từng gặp nạn", ông cho biết.

Đạo diễn phim "Titanic" James Cameron, người nhiều lần lặn xuống xác tàu, cho biết có một số lý do có thể khiến chiếc tàu lặn bị phá hủy, nhưng khả năng cao nhất là do vỏ các-bon tổng hợp bị hỏng.

Ông Cameron nhận định: "Không thể sử dụng các-bon tổng hợp cho các con tàu phải chịu áp lực từ bên ngoài".