Σαν σήμερα, 07 Νοεμβρίου 1940: Καταρρέει η γέφυρα Tacoma Narrows στην Ουάσινγκτον από ισχυρούς ανέμους

Σαν σήμερα, στις 7 Νοεμβρίου 1940, η μηχανική και η φυσική δέχθηκαν ένα ισχυρό, κυριολεκτικά καταρρακτώδες, μάθημα. Η Tacoma Narrows Bridge (Γέφυρα Στενών Τακόμα), γνωστή με το υποκοριστικό «Galloping Gertie» λόγω της ασυνήθιστης κίνησής της στους ανέμους, κατέρρευσε θεαματικά στον Puget Sound, στην πολιτεία της Ουάσιγκτον των ΗΠΑ. Το γεγονός, που συνέβη μόλις τέσσερις μήνες μετά τα εγκαίνιά της την 1η Ιουλίου 1940, δεν ήταν απλώς μια καταστροφή υποδομής, αλλά μια επιστημονική αποκάλυψη που άλλαξε για πάντα τον τρόπο σχεδιασμού των μεγάλων καλωδιωτών γεφυρών.

Η Γέφυρα Στενών Τακόμα ήταν, τη στιγμή της ολοκλήρωσής της, η τρίτη μεγαλύτερη κρεμαστή γέφυρα στον κόσμο και αποτελούσε ένα σύμβολο τεχνολογικής φιλοδοξίας. Κατασκευάστηκε μέσα σε τρία χρόνια με κόστος περίπου έξι εκατομμύρια δολάρια, με στόχο να αντικαταστήσει τα πορθμεία που συνέδεαν την Τακόμα με την απέναντι χερσόνησο Kitsap. Ωστόσο, στην προσπάθεια μείωσης του κόστους, ο κύριος μηχανικός, Leon Moisseiff, σχεδίασε ένα ασυνήθιστα λεπτό και στενό κατάστρωμα, πλάτους μόλις 12 μέτρων, προβλέποντας μόνο δύο λωρίδες κυκλοφορίας. Αυτό το λεπτό, κομψό πλαίσιο ήταν το χαρακτηριστικό που της χάρισε την ομορφιά της, αλλά και την αχίλλειο πτέρνα της.

Η χορευτική κίνηση και το μυστήριο της κατάρρευσης

Από την πρώτη στιγμή της λειτουργίας της, η «Galloping Gertie» εμφάνιζε μια ιδιαίτερη συμπεριφορά απέναντι στους ανέμους, ταλαντευόμενη έντονα ακόμη και με μέτριες ταχύτητες. Οι οδηγοί που τη διέσχιζαν ανέφεραν ότι ένιωθαν μια ανατριχιαστική αίσθηση, χάνοντας ενίοτε από το οπτικό τους πεδίο τα προπορευόμενα οχήματα λόγω της μεγάλης κλίσης που έπαιρνε το κατάστρωμα, τα οποία στη συνέχεια επανεμφανίζονταν.

Η μοιραία μέρα έφτασε όταν ένας σχετικά μέτριος άνεμος, με ταχύτητα μόλις 67 χιλιομέτρων την ώρα – πολύ κάτω από τα 190 χλμ/ώρα που θεωρητικά μπορούσε να αντέξει – άρχισε να πλήττει τη γέφυρα. Η γέφυρα, αντί της απλής κάθετης κίνησης, άρχισε να εκτελεί μια έντονη, στρεπτική (περιστροφική) ταλάντωση, στριφογυρίζοντας αριστερά και δεξιά, φτάνοντας τις 14 ταλαντώσεις ανά λεπτό. Αυτή η κίνηση, που καταγράφηκε σε ένα ιστορικό φιλμ, κατέπληξε και τρόμαξε τους αυτόπτες μάρτυρες.

VIRAL

Δραματικές εξελίξεις στην Καλαμάτα: Δεν μπορεί να αναλάβει τις κόρες της 39χρονης η θεία τους – Τι συμβαίνει

Τι είπε ο 75χρονος στην Ναύπακτο: «Κόλλησε το γκάζι, τι έγινε… και πήγα κι έπεσα πάνω στα 3 μηχανάκια» – Ξέσπασε ο Ευαγγελάτος

Θανατική ποινή για τους άνδρες που κακοποίησαν τουρίστρια μπροστά στα παιδιά της αφού το αυτοκίνητό της έμεινε από καύσιμα

Η γέφυρα Τακόμα τη στιγμή της κατάρρευσής της.

Ο υπάλληλος των διοδίων πρόλαβε να απαγορεύσει τη διέλευση, ωστόσο ένα τελευταίο αυτοκίνητο εγκλωβίστηκε. Ο οδηγός του, Leonard Coatsworth, εγκατέλειψε το όχημά του, καταφέρνοντας να διαφύγει τρέχοντας στην απέναντι μεριά, δίχως όμως να μπορέσει να πάρει μαζί του τον σκύλο του, ένα κόκερ σπανιέλ, ο οποίος παρέμεινε στο αυτοκίνητο. Ο φίλος του Coatsworth, ο φωτογράφος Howard Clifford, ήταν ο τελευταίος άνθρωπος που διέσχισε τη γέφυρα σε μια απεγνωσμένη προσπάθεια να σώσει τον σκύλο, δίχως επιτυχία. Η γέφυρα κατέρρευσε λίγο αργότερα στη θάλασσα του Puget Sound. Το μόνο θύμα της καταστροφής ήταν, τραγικά, ο σκύλος.

Συντονισμός, αεροελαστικότητα και το τίμημα της προόδου

Η κοινότητα των μηχανικών αρχικά ήταν αμήχανη. Πώς μια γέφυρα, σχεδιασμένη για πολύ ισχυρότερους ανέμους, κατέρρευσε από έναν μέτριο άνεμο; Η Federal Works Agency Commission (Υπηρεσιακή Επιτροπή Ομοσπονδιακών Εργασιών) ανέλαβε την έρευνα.

Ο φωτογράφος Howard Clifford, κρατώντας τη φωτογραφία όπου φαίνεται ο ίδιος να τρέχει να σωθεί, καθώς η γέφυρα έχει αρχίσει να καταρρέει. (Στην επέτειο των 50 χρόνων από την κατάρρευση - 1990)

Ενώ για χρόνια η κατάρρευση αποδιδόταν απλουστευτικά στο φαινόμενο του συντονισμού (δηλαδή, την ταύτιση της συχνότητας του ανέμου με την ιδιοσυχνότητα της γέφυρας), οι σύγχρονες μελέτες και οι περισσότεροι ειδικοί συμφωνούν ότι η πτώση οφείλεται κυρίως στο φαινόμενο της αεροελαστικής αστάθειας ή δόνησης (flutter). Το λεπτό και άκαμπτο κατάστρωμα της γέφυρας δεν μπορούσε να διαχειριστεί την αεροδυναμική πίεση. Όταν ο άνεμος χτυπούσε το κατάστρωμα, δημιουργούσε στροβιλισμούς που ενίσχυαν τη στρεπτική κίνηση, η οποία με τη σειρά της ενίσχυε περαιτέρω τους στροβιλισμούς, οδηγώντας σε έναν καταστροφικό φαύλο κύκλο που κατέληξε στην κατάρρευση.

Ο Othmar Ammann, κορυφαίος σχεδιαστής γεφυρών και μέλος της ερευνητικής επιτροπής, συνόψισε την αξία της τραγωδίας: «Η πτώση της γέφυρας Tacoma Narrows μας έδωσε ανεκτίμητες πληροφορίες… Έδειξε ότι κάθε νέο κατασκευαστικό έργο μεγάλου μεγέθους συνεπάγεται νέα προβλήματα για τη λύση των οποίων ούτε η θεωρία, ούτε η πρακτική εμπειρία αποτελούν επαρκή οδηγό. Τότε πρέπει να βασιζόμαστε σε μεγάλο βαθμό στην κρίση και αν, κατά συνέπεια, προκύψουν λάθη ή αποτυχίες, πρέπει να τα δεχτούμε ως το τίμημα για την ανθρώπινη πρόοδο».

Η κατάρρευση της «Galloping Gertie» αποτέλεσε βασικό αντικείμενο διδασκαλίας σε φυσικούς και μηχανικούς παγκοσμίως, οδηγώντας σε ριζικές αλλαγές στον τρόπο σχεδιασμού των μεγάλων γεφυρών. Οι νέες γέφυρες σχεδιάστηκαν με βαθύτερα και πλατύτερα πλαίσια, και με ανοίγματα στο κατάστρωμα για να διαχέουν τους ανέμους.

Σήμερα, στη θέση της Galloping Gertie υπάρχουν δύο σύγχρονες γέφυρες: η πρώτη (Westbound), που ολοκληρώθηκε το 1950, και η δεύτερη (Eastbound), που ξεκίνησε τη λειτουργία της το 2007. Τα απομεινάρια της παλιάς γέφυρας, που εξακολουθούν να βρίσκονται στον βυθό, εντάχθηκαν το 1992 στο Εθνικό Μητρώο Ιστορικών Τόπων των ΗΠΑ, ως υπενθύμιση του υψηλού τιμήματος της μηχανικής τόλμης.