Le submersible OceanGate Titan, premier véhicule de haute mer dont la coque est principalement constituée de fibres de carbone, a récemment implosé dans l’océan Atlantique, entraînant la perte de cinq membres d’équipage. Des experts, dont Arun Bansil, professeur de physique à Northeastern, étudient la possibilité que la coque expérimentale en fibre de carbone du navire, construite en seulement six semaines, ait pu être un facteur clé de la catastrophe.
Le submersible OceanGate Titan a implosé dans l’océan Atlantique, causant la mort de cinq membres d’équipage. Les enquêtes se concentrent sur la coque expérimentale en fibre de carbone, une première dans les véhicules de haute mer, comme cause possible. Si les composites à base de fibres de carbone offrent des avantages tels que la légèreté et la solidité, leur capacité à résister aux pressions des grands fonds n’est pas bien comprise, ce qui souligne la nécessité de poursuivre les recherches et les essais dans ce type d’applications.
Les débris du submersible OceanGate Titan étant désormais en possession des autorités, les enquêteurs travaillent d’arrache-pied pour reconstituer (littéralement) les causes de l’implosion du navire dans l’océan Atlantique il y a plus de deux semaines.
Northeastern Global News s’est déjà entretenu avec Arun Bansil, professeur de physique à l’université de Northeastern, pour tenter de mieux comprendre ce qui a pu se passer à toutes ces brasses sous la surface, là où les cinq membres de l’équipage de Titan ont trouvé la mort.
Une explication potentielle a été largement discutée : la coque expérimentale en fibre de carbone du navire, que la société a transformée en seulement six semaines, selon un rapport.
Northeastern Global News a de nouveau fait appel à Bansil pour donner un bref aperçu (et un historique) de l’utilisation des matériaux en fibre de carbone dans les embarcations de haute mer. La conversation a été modifiée par souci de concision et de clarté.
Arun Bansil, professeur distingué de physique à l’université, pose pour un portrait dans le bâtiment ISEC. Crédit : Photo de Matthew Modoono/Northeastern University
La composition en fibres de carbone du submersible Titan a fait couler beaucoup d’encre. Pouvez-vous expliquer pourquoi les matériaux en fibre de carbone pourraient ne pas résister aussi bien que le titane, l’aluminium et l’acier à la pression des océans profonds ?
Les composites à base de fibres de carbone ont été développés avec succès pour les composants nécessitant un poids léger et une résistance élevée, dans les secteurs de l’aérospatiale, de l’automobile, du sport, de la médecine et de la consommation.
En revanche, ce n’est pas le cas pour les applications en haute mer, et l’acier, le titane et l’aluminium sont largement utilisés pour la fabrication des coques pressurisées.
Le Titan a été le premier véhicule de haute mer dont la coque était principalement constituée de fibres de carbone. La capacité des fibres de carbone à résister à des cycles répétés de contraintes, en particulier de contraintes de compression, sous la pression des grands fonds n’est pas bien comprise, ce qui rend difficile la conception de coques sûres basées sur les fibres de carbone.
Les effets dégradants de l’absorption d’eau sur l’époxy qui lie les fibres de carbone dans le composite doivent également être pris en compte dans l’évaluation de la défaillance du Titan.
Quand la fibre de carbone a-t-elle commencé à être considérée comme un matériau candidat pour ces types de bateaux ?
Il semble que l’aventurier Steve Fossett ait commencé à explorer l’utilisation des fibres de carbone vers 2000 pour la coque d’un submersible à une personne destiné à plonger au fond de Challenger Deep, le point le plus profond de la fosse des Mariannes, à environ 36 000 pieds d’altitude.
Le submersible DeepFlight Challenger commandé par Fossett n’a pas été testé ni déployé. Titan a été le premier submersible de haute mer doté d’une coque en fibre de carbone.
Pourquoi les entreprises expérimentent-elles ces nouveaux matériaux et existe-t-il d’autres solutions prometteuses ?
Les nouveaux matériaux constituent l’épine dorsale sur laquelle reposent les progrès transformateurs de la science et de l’ingénierie. Les fibres de carbone offrent de nombreux avantages par rapport aux métaux, tels qu’une grande solidité, un poids léger et une résistance à la corrosion.
Titan avait effectué plusieurs plongées sur l’épave du Titanic, et nous ne devrions pas nous prononcer sur l’élément déclencheur de son implosion tant que les enquêtes en cours ne seront pas terminées.
Je pense que les chercheurs finiront par mettre au point des matériaux à base de fibres de carbone pour les applications en eaux profondes, ainsi que des protocoles d’essai pour assurer la sécurité des submersibles.
En savoir plus : Un physicien explique comment l' »implosion catastrophique » de Titan s’est produite et ce qu’elle a signifié pour les personnes à bord.