Les sièges éjectables qui tirent à travers le plancher

Oct 23, 2023

Le 1er mai 1957, le pilote d'essai de Lockheed Jack "Suitcase" Simpson a décollé d'une base aérienne à Palmdale, en Californie, pour ce qui était censé être un vol d'essai de routine d'un nouveau chasseur à réaction.

Il ne fallut pas longtemps avant que le vol ne se détériore.

Simpson testait un prototype du Lockheed F-104 "Starfighter", le premier chasseur à réaction américain capable de voler à plus de deux fois la vitesse du son. C'était aux limites les plus éloignées de la conception des avions à l'époque.

Après avoir volé à 30 000 pieds, un dysfonctionnement des ailerons (les sections arrière articulées de l'aile qui aident un avion à tourner) a fait piquer le Starfighter de Simpson et le faire tomber sauvagement, au-dessus du sol. Simpson savait qu'il devait sortir rapidement et a tiré la poignée du siège éjectable à 27 000 pieds (8,1 km).

"Je me souviens encore de la force puissante de l'air qui se précipite, me clouant à mon siège - comme si je descendais sur le siège avant de montagnes russes d'un mile de haut", a raconté Simpson à Flight Journal dans une interview en 1998. "Seule cette explosion a été instantané ; il m'a frappé à environ 450 mph (725 km/h)."

Le parachute de Simpson s'est ouvert en toute sécurité et il a survécu à l'accident avec un peu plus que des bosses et des ecchymoses. Mais ce qui est remarquable à propos de son éjection, c'est qu'il n'a pas été craché hors de l'avion à travers la verrière du cockpit du Starfighter, mais à travers le sol. Le jeune pilote d'essai est l'un des rares à avoir réussi à s'échapper d'un avion condamné sur un siège éjectable qui a tiré vers le bas, pas vers le haut.

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Alors que l'aviation militaire se développait pendant la Seconde Guerre mondiale, la vitesse croissante des avions avait créé un problème dramatique - il était beaucoup plus difficile de leur échapper en cas de problème.

Les avions plus anciens et plus lents étaient beaucoup plus faciles à sauter pour un pilote équipé d'un parachute, mais un avion de chasse voyageant à 450 mph (724 km / h) ou plus créait des problèmes presque insurmontables - l'avion se déplacerait si rapidement qu'un pilote n'aurait pas le temps de dégager la queue.

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C'était une autre conception de Lockheed - le chasseur bimoteur P-38 "Lightning" - qui avait contribué à stimuler le développement du siège éjectable pendant la Seconde Guerre mondiale. Le P-38 avait une nouvelle conception, avec les deux moteurs logés dans de longues flèches reliées à la queue et une petite section centrale abritant le pilote et l'armement. Les deux gouvernes de direction à l'arrière de l'avion étaient reliées par un épais empennage horizontal. Cela rendait le P-38 très difficile à échapper s'il était endommagé. Le manuel du pilote a tenté de dissimuler cela avec une série de guides étape par étape pour réussir à sortir d'un P-38 endommagé, oubliant peut-être qu'un pilote pourrait être sous le feu à ce moment-là.

"Les girations qu'un pilote devait faire pour sortir d'un P-38 dans une situation d'urgence étaient presque risibles", explique Alex Spencer, conservateur au National Air and Space Museum de Washington DC. "Vous savez, sortez, montez sur l'aile, glissez vers le bas et assurez-vous d'être loin de l'avion. Pendant que l'avion se déplace, et vous ne savez pas ce qu'il va faire une fois que vous en serez sorti."

La queue haute du F-104 était un danger pour les sièges orientés vers le haut (Crédit : Keystone/Getty Images)

Alors que les chasseurs à réaction remplaçaient ceux à hélice, un moyen sûr d'échapper à un avion à grande vitesse devenait encore plus urgent, surtout une fois que l'avion avait dépassé la vitesse du son.

Les premiers sièges éjectables suivaient essentiellement un schéma similaire - une charge explosive briserait la verrière au-dessus du pilote, et des roquettes explosives lanceraient le siège et le pilote à l'écart de l'avion. Dans une conception d'avion conventionnelle, cela a bien fonctionné. Mais le début de l'ère des jets a vu beaucoup d'expérimentation et de conception novatrice, car les ingénieurs ont dû s'adapter à de nouveaux défis aérodynamiques au-delà du mur du son. Cela a conduit à plusieurs premières conceptions de jets comportant une «queue en T», avec les plans de queue placés plus haut sur la dérive, ce qui peut réduire la traînée et améliorer le flux d'air sur les surfaces mobiles de la queue. L'un des premiers chasseurs à réaction à entrer en service, le Gloster Meteor de la RAF, avait justement une telle configuration. C'était aussi l'un des premiers avions à être équipé d'un siège éjectable, mais il ne volait pas assez vite pour que sa queue pose problème.

Cela a vite changé.

"Si vous regardez l'avion qui avait des sièges éjectables vers le bas… les ingénieurs n'ont pas beaucoup d'options pour en sortir l'équipage", explique Spencer. "Ce n'est pas la situation idéale - du tout - mais c'est probablement la seule option qu'ils avaient pour sauver l'équipage en cas d'urgence."

Dans les années 1950, des avions tels que le F-104 et les empennages de bombardiers B-47 de l'US Air Force signifiaient que les concepteurs devaient désormais penser en dehors de la boîte d'éjection conventionnelle. Dans le cas du B-47, l'équipage de trois personnes était logé dans deux nacelles pressurisées à l'intérieur de l'avion. Le pilote et le co-plot se sont éjectés normalement, mais le navigateur, logé dans la nacelle beaucoup plus près de la queue, a dû s'éjecter vers le bas.

Le test de ces sièges nécessitait une équipe en direct, en l'absence de mannequins de test sophistiqués. Le premier aviateur à tester le siège rabattable fut le colonel Arthur Henderson de l'US Air Force en octobre 1953, qui raconta plus tard le plongeon historique dans un article de 1955 pour le magazine Popular Mechanics. "" Swish "est la manière la plus simple de décrire la sensation d'éjection vers le bas d'un avion", a-t-il écrit. "Il n'y a pas de secousse, pas plus qu'il n'y a la sensation écoeurante que l'on éprouve en descendant rapidement les ascenseurs. Vous êtes assis là détendu et puis, instantanément, lorsque vous allumez le siège, vous êtes parti. Une scène kaléidoscopique de couleurs se déroule sous vos yeux. Là Il n'y a pas de panne d'électricité ou de redout, mais simplement quelques instants de confusion. Au moment où vous pouvez bouger la tête pour regarder la ceinture, le siège a disparu. Vous êtes en chute libre dans le vide…"

Avant que les ingénieurs ne puissent installer des sièges plus puissants, les premières versions du F-104 devaient avoir un siège qui tirait à travers le plancher du cockpit (Crédit : Lockheed Martin)

Henderson avait été attaché à son siège avec un harnais d'épaule et une ceinture de sécurité avant le décollage. "Je ne pouvais rien faire pendant environ 30 minutes à part m'asseoir au-dessus de l'écoutille ouverte et être avec Dieu et mes pensées."

La première éjection d'Henderson se déroule parfaitement, le colonel atterrissant dans les eaux de Chochawtachee Bay en Floride. Des tests ultérieurs - il y en avait sept en tout - ont révélé que si l'équipage s'accrochait à l'anneau en D pour tirer le siège à des vitesses supérieures à 440 mph (708 km / h), la vitesse du vent faisait s'agiter leurs bras et deux se fracturent les bras.

La configuration du Starfighter était particulièrement problématique - pour atteindre sa vitesse maximale, le chasseur ressemblait plus à une fusée qu'à un avion. Pour réduire la traînée, les bords d'attaque des ailes et des empennages courts et trapus étaient si tranchants qu'ils pouvaient couper du papier. L'équipe au sol a dû installer des capuchons de protection lors de leur entretien pour éviter les blessures. Lockheed a décidé qu'une voie d'évacuation vers le bas était nécessaire.

Les sièges orientés vers le bas des premières versions des B-47 et F-104 présentaient cependant un problème majeur. Bien qu'ils empêchaient l'équipage d'entrer en collision avec la queue de l'avion, ils avaient besoin d'une hauteur minimale sous l'avion d'au moins 500 pieds (150 m). Le personnel navigant aurait été conscient que les sièges n'étaient pas idéaux pour le décollage et l'atterrissage - les moments où les accidents d'avion sont les plus courants. Dans le cas du F-104, les sièges de tir vers le haut sont devenus une nécessité absolue à partir des années 1960, de nombreuses forces aériennes de l'Otan l'ont utilisé comme chasseur à basse altitude - avec quelques entraînements à des hauteurs inférieures à 100 pieds (30 m).

Alors que la plupart des sièges à tir vers le bas ont été remplacés, il y a un avion qui continuera peut-être avec eux jusqu'au milieu de ce siècle. Le bombardier Boeing B-52 "Stratofortress" de l'US Air Force, qui est entré en service pour la première fois dans les années 1950, est équipé de sièges à tir vers le bas pour le navigateur et le navigateur radar. Ce n'est pas tant à cause de la queue de l'avion (les empennages sont placés bas et le B-52 est relativement lent) mais parce que les deux membres d'équipage sont assis sur un pont inférieur, sous l'autre équipage.

En Union soviétique, le bombardier supersonique Tupolev Tu-22 "Blinder" était une autre conception qui nécessitait des sièges de tir vers le bas, grâce à ses deux moteurs massifs montés sur la queue. Les sièges du Tupolev étaient encore plus restrictifs que les modèles américains et ne pouvaient pas être utilisés à moins de 1 000 pieds (300 m). Cela a particulièrement donné à réfléchir aux équipages de "Blinder" car le bombardier avait des vitesses d'atterrissage dangereusement élevées et nécessitait de grands efforts physiques pour le contrôler, ce qui le rendait très sensible aux accidents à l'atterrissage. L'avion a subi tellement d'accidents mortels que les équipages l'ont surnommé "Man Eater" - sa configuration non conventionnelle de siège éjectable pourrait être en partie responsable.

Le siège de tir vers le bas du Stratojet ne pouvait être utilisé que si l'avion était au-dessus de 1 000 pieds (300 m) (Crédit : Museum of Flight/Corbus/ Getty Images)

Au fur et à mesure que la technologie des sièges éjectables s'améliorait, les sièges fabriqués par des gens comme Martin-Baker devenaient plus puissants et capables de nettoyer les avions en un temps record. Les sièges orientés vers le bas n'étaient plus nécessaires. Mais il y a eu encore des incidents où les sièges conventionnels ont échoué. L'une des plus tristement célèbres impliquait Kara Hultgreen, la première femme pilote de chasse de l'US Navy. En 1994, le F-14 Tomcat de Hultgreen a calé alors qu'il s'approchait du porte-avions USS Abraham Lincoln. L'avion s'est retourné juste au moment où il s'est éjecté, le siège tirant directement dans l'eau. Elle a été tuée sur le coup.

Quelques années auparavant, on avait montré au monde une solution à de telles tragédies. En 1989, le pilote d'essai soviétique Anatoly Kvochur a effectué une démonstration aérienne très attendue au salon du Bourget dans un nouveau chasseur MiG-29, encore un mystère en Occident. Vers la fin de son affichage, un oiseau a été aspiré dans l'un de ses moteurs, le faisant rouler vers le sol. Kvochur est resté avec l'avion aussi longtemps que possible pour s'assurer qu'il manquait l'immense foule. Il s'est éjecté moins de trois secondes avant que le MiG ne s'écrase au sol, le cockpit de l'avion pointant vers le sol. Bien qu'il ait atterri à moins de 100 pieds (30 m) de l'épave en feu du MiG, Kvochur n'a subi qu'une coupure de son masque à oxygène.

L'accident a eu lieu devant des caméras de télévision et aujourd'hui encore, son éjection en toute sécurité semble un peu moins que miraculeuse. Son évasion remarquable était grâce à un siège éjectable spécial que les Soviétiques avaient conçu pour ses nouveaux avions de chasse. Équipé d'un système de gyroscope automatique, le Zvezda K-36 disposait d'un système de roquettes qui tiraient le siège au-dessus du sol, quelle que soit la direction dans laquelle il était pointé.

"Et puis, quand c'est arrivé, tout le monde a été témoin de cette autocorrection et le pilote a survécu. À ce moment-là, ils ne savaient même pas que les Soviétiques avaient cette capacité", explique Spencer.

Le Tu-22 était un avion soviétique qui utilisait également des sièges à tir vers le bas; ceux-ci peuvent avoir contribué à sa mauvaise réputation parmi les équipages (Crédit : Wojtek Laski/Getty Images)

"Cela a choqué la foule quand c'est arrivé, de l'angle auquel le pilote est sorti de cet avion, avec les sièges éjectables à ce moment-là, cela l'aurait tiré presque directement dans le sol. Puis quand ils ont vu le siège sortir et tirer tout droit par les fusées changeant les vecteurs de poussée, ça a fait une énorme différence Les ingénieurs occidentaux ne savaient même pas que les Soviétiques avaient une telle technologie, et ils se sont mis au travail très rapidement pour l'avoir sur nos propres sièges.

"J'aurais aimé être dans la salle de réunion de Martin-Baker le lendemain, quand ils ont compris comment ils allaient essayer de suivre ça."

Les propres sièges de Martin-Baker utilisent désormais une technologie similaire, et les pilotes de jet n'ont plus à se soucier de savoir si un siège ajusté vers le bas a suffisamment de hauteur pour fonctionner correctement.

Mais ayez une pensée pour les pilotes d'hélicoptère. Bien que les concepteurs d'avions aient rêvé de systèmes d'évacuation similaires pour les engins rotatifs, seuls deux hélicoptères fabriqués par la société russe Kamov sont actuellement équipés de sièges éjectables. Les hélicoptères d'attaque Ka-50 et 52 sont équipés de verrous explosifs qui libèrent les pales du rotor avant que les sièges ne se déclenchent, évitant ainsi tout risque de collision.

Ce n'est pas quelque chose que les fabricants d'hélicoptères américains sont susceptibles de copier, cependant, Roger Connor, conservateur du Smithsonian National Air and Space Museum, a déclaré à BBC Future. "Les hélicoptères d'attaque volent si bas qu'au moment où vous prenez la décision de vous éjecter et de passer à l'action, vous êtes probablement mort de toute façon, alors pourquoi ajouter le poids, la complexité, la vulnérabilité, le coût d'un système d'évacuation qui n'est presque jamais susceptible de être utilisé."

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