Tàu lặn 'nổ tung' dưới đáy biển sâu: Áp suất khủng khiếp là nguyên nhân?

Chênh lệch áp suất khiến chiếc tàu bị nghiền nát trong chốc lát. Những người ở bên trong sẽ kịp chết trước khi họ nhận ra điều gì đang diễn ra.

Thảm họa của tàu lặn Titan đang thu hút sự chú ý của thế giới với những chi tiết 'kinh dị' như trong phim. Theo MSN, nhiều người đang tự hỏi điều gì đã xảy ra khi một chiếc tàu ngầm phát nổ và liệu nó có giống như những vụ nổ giải phóng năng lượng hay không.

Câu trả lời nằm trong nguyên tắc về chênh lệch áp suất và vụ nổ tàu lặn đến từ việc tàu bị một lực lượng lớn từ bên ngoài nghiền nát.

Cụ thể, ở mực nước biển, con người sống trong áp suất tương đương 1 atmosphere (atm), tức là khoảng 14,7 PSI. Điều này là do trọng lượng của không khí trong bầu khí quyển đè lên bạn. Nếu lặn xuống biển, bạn sẽ gặp áp lực đáng kể hơn vì nước 'dày đặc' hơn nhiều so với không khí. Ở độ cao lớn, áp suất không khí thấp có thể gây khó thở. Lặn sâu xuống đại dương, trọng lượng của nước có thể nghiền nát cơ thể người.

Chúng ta có thể nhận ra những hiện tượng này qua phim ảnh. Ví dụ, một nhân vật phản diện bị hút qua cửa máy bay hoặc bị thổi bay khỏi cửa khóa khí. Hiện tượng này cũng xảy ra trong đời thực, như một hành khách của SouthWest Airlines từng phát hiện ra. Những cảnh này về cơ bản ngược lại với hiện tượng chiếc tàu ngầm nổ tung, nhưng nó cho thấy hậu quả của sự thay đổi áp suất ngoài ý muốn với tốc độ mà bộ não của chúng ta có thể hiểu được.

Tuy nhiên, trong trường hợp xảy ra vụ nổ tàu lặn, áp suất không bị mất mà thay vào đó là áp lực xâm nhập vào bên trong. Theo ước tính, mỗi 10m dưới nước, áp lực sẽ tăng thêm 1 atm.

Áp suất kinh hoàng

Khác biệt so với máy bay và tàu con thoi, được xây dựng để giữ áp suất xung quanh 1 atm khi áp suất bên ngoài thấp hơn, tàu ngầm lại được thiết kế để chống lại áp suất bên ngoài để bảo vệ môi trường bên trong ở mực nước biển.

Trong trường hợp tồi tệ nhất, một tàu con thoi chỉ phải chịu đựng sự chênh lệch áp suất 1 atm, trong khi một tàu lặn phải chống lại áp lực gấp nhiều lần. Đạo diễn James Cameron, người làm phim Titanic, đã từng đi xuống đáy vực Challenger Deep và tàu của ông phải chịu áp suất lên tới 15.969 PSI, tức là hơn 1.000 atm.

Vụ nổ xảy ra khi tàu lặn không thể chịu nổi áp suất tác động từ bên ngoài. Có một số nguyên nhân có thể dẫn đến điều này. Ví dụ, lặn sâu hơn giới hạn cho phép có thể làm hỏng tàu và dẫn đến vụ nổ.

Giống như cách bạn bóp mạnh một quả bóng bay, quả bóng sẽ không thể chịu đựng lực và cuối cùng sẽ nổ tung. Đó chính là điều xảy ra khi một tàu lặn vượt quá 'độ sâu thiết kế' của nó. Các sự cố cũng có thể xảy ra ngay cả khi tàu chưa đạt đến độ sâu nguy hiểm. Bất kỳ hỏng hóc nào trong cấu trúc của tàu đều có thể gây ra điểm yếu và gây hỏng tàu.

Một vụ nổ tàu sẽ diễn ra như thế nào?

Ở độ sâu tối đa, vụ nổ sẽ diễn ra vô cùng nhanh chóng. Tàu lặn sẽ chuyển từ trạng thái hoạt động bình thường sang một 'tập hợp của các mảnh vụn' với tốc độ vượt quá tốc độ xử lý của não bộ. Nếu bạn không may mắn ở trong một con tàu đang nổ tung, mọi thứ sẽ kết thúc trước khi bạn kịp nhận ra điều gì đang diễn ra.

Trong trường hợp của tàu Titan, hỏng hóc ở thân tàu có thể hơi khác một chút. Phần lớn con tàu được làm bằng sợi carbon, không biến dạng như kim loại. Thay vào đó, vật liệu này bị nứt và các mảnh ghép tách ra khi không còn giữ được cấu trúc ban đầu. Khi tàu ngầm của Hải quân Mỹ USS Thresher bị mất tích và nổ tung hồi những năm 60, con tàu đã vỡ thành 3 mảnh lớn và thân tàu không bị phân hủy.

Ngoài ra, những tổn thất sẽ không giống như trong phim khi những vết nứt kiểu mạng nhện bắt đầu xuất hiện trên cửa kính tàu lặn. Do áp lực bên ngoài rất lớn, nên bất kỳ tổn thất nào cũng sẽ diễn ra gần như ngay lập tức. Với sự thay đổi áp lực từ 1 atm đến hàng trăm atm trong tức khắc, con người bên trong sẽ tử vong ngay trước khi nhận ra 'có điều gì đó không ổn'.