TYPE A7LB
Les missions Apollo XV à XVII introduisent de nouvelles contraintes opérationnelles, nécessitant la mise au point des configurations améliorées A7L EV PGA et IV PGA. Ces évolutions résultent principalement de l'augmentation du nombre de sorties extravéhiculaires (EVA), passant de deux à trois, de l'allongement de leur durée individuelle à environ huit heures, ainsi que de l'ajout d'une EVA en espace profond lors du voyage de retour. Pour répondre à ces exigences accrues, la combinaison spatiale A7LB a été développée, constituant la seconde génération d'équipements pressurisés du programme Apollo.
Les trois dernières missions Apollo ont poussé ces combinaisons à leurs limites. Les astronautes devaient pouvoir leur accorder une confiance absolue, sans quoi ils auraient hésité à s'éloigner du LM, même de quelques mètres. Afin d'assurer une fiabilité maximale, ILC a apporté plusieurs améliorations significatives aux combinaisons A7L de base, optimisant leur performance et leur résistance aux conditions extrêmes des expéditions lunaires prolongées.
L'A7LB PGA pour le CMP (pilote du module de commande)
La configuration du CMP A7LB PGA, sélectionnée pour permettre une EVA d'environ une heure, reprend en grande partie l'architecture de l'A7L EV PGA, tout en intégrant des améliorations issues des retours d'expérience des missions précédentes. Elle est conçue pour maximiser les similarités avec la combinaison EV A7LB PGA utilisée par le CDR et le LMP à la surface lunaire.
Parmi les modifications majeures figure l'ajout de bras et de jambes TLSA renforcés, offrant une meilleure durabilité et une résistance accrue à l'abrasion. Cette amélioration est obtenue par l'application d'une couche de tissu en nylon sur la face interne de l'ensemble des flexibles convolutés, désormais standardisés pour les deux configurations PGA :
- conservation du matériel de rotation du câble de la configuration A7L au niveau des épaules, sans poulies.
- nouvelle conception de la soupape de sûreté de pression, intégrant un capuchon de commande manuelle et permettant un débit maximal de 5,53 kg (12,2 lb) d’O₂ par heure, correspondant au flux maximal du système de contrôle d’environnement (ECS) du CM via le cordon ombilical.
- suppression du connecteur d'eau, le LCG n’étant pas requis.
- utilisation d’anneaux de poignet A7LB de plus grand diamètre (9,9 cm, soit 3,9 in).
- remplacement du tissu Bêta/Téflon constituant la couche extérieure de l’ITMG par un tissu tissé en Téflon, plus résistant à l’abrasion. Contrairement à l’ancienne conception où le Téflon ne couvrait que certaines zones identifiées comme sensibles, cette version assure une protection uniforme et en complément un PCV qui, branché, dans un connecteur du gaz sert à maintenir la pression en accord avec l'ombilical ECS du CM.
- élimination des supports d'attache du LM ainsi que du support inférieur d'attache du système de survie.
Pour compléter son équipement lors de l'EVA, le CMP utilise une paire de gants EV provenant soit du CDR soit du LMP ainsi qu'un des LEVA. Les combinaisons A7LB CMP employées durant Apollo 15, 16 et 17 ne sont pas équipées de LCG, la durée relativement courte de la sortie spatiale et la faible dépense énergétique des astronautes évitant toute accumulation significative de chaleur. Afin de garantir la mobilité nécessaire aux sorties extravéhiculaires en espace profond, où les bras et les mains sont particulièrement sollicités, ces combinaisons ont été dotées d’articulations à roulement à billes.
L'A7LB PGA pour le CDR et le LMP
Bien que chaque combinaison A7LB ait été personnalisée pour un membre d’équipage spécifique, plusieurs ajustements pouvaient être réalisés afin d’améliorer la taille, et par conséquent le confort et la mobilité des combinaisons EVA. Il était ainsi possible de modifier la hauteur et l’angle du cou, la largeur des épaules, la hauteur du coude, la longueur des bras, la hauteur de l’entrejambe, ainsi que les angles des membres et la longueur des jambes.
L'EV A7LB PGA portée par le CDR et le LMP pour l'exploration lunaire intègre des modifications permettant la mobilité de la taille, une fonctionnalité absente de l’EV A7L PGA. Elle possède également une enveloppe pressurisable renforcée et plus durable. Contrairement à l’A7L, où le nylon ripstop enduit de néoprène n’était appliqué que sur les zones critiques d’usure, l’enveloppe pressurisable de l’A7LB utilise une couche continue de tissu en nylon collée sur toute la surface du néoprène. De plus, une couche de tissu en nylon est appliquée sur les faces internes de tous les joints convolutés afin de limiter l’abrasion, réduisant ainsi le risque de fuite en cas d’usure excessive. Un joint à soufflet est ajouté au niveau de la taille, ce qui améliore sa mobilité dans les directions avant, arrière et verticale, permettant ainsi aux astronautes de s’asseoir dans le LRV. L’intégration de ce joint a rendu incompatible l’utilisation de la fermeture à glissière d’entrée verticale arrière, comme sur l’A7L, nécessitant une modification de son emplacement.
L'A7LB utilise trois fermetures à glissière (source : mail de Mr Bill Ayrey [Company Historian] ILC Dover).
Les fermetures à glissière de contrainte mécanique sont au nombre de deux. La première commence légèrement au-dessus de la clavicule droite et se ferme en diagonale, traversant le grand dentelé, pour se terminer légèrement au-dessus de la ceinture, toujours sur le côté droit. La seconde, commence sur le côté avant gauche de la combinaison juste au-dessus de la taille, pour contourner horizontalement autour du dos et rejoindre l'autre fermeture située sur le côté droit. Un mécanisme de verrouillage complexe bloque les extrémités de leurs tirettes. Ces deux sections sont installées par-dessus la fermeture à glissière étanche et se trouvent sur la couche de maintien de la combinaison, étant les seules visibles (voir photo ci-dessous). Deux sections ont été ajoutées car la fermeture à glissière de contrainte est trop rigide pour permettre la flexion que la fermeture à glissière étanche peut supporter.
La fermeture à glissière étanche est une troisième fermeture à glissière qui court sur toute la longueur de l’ouverture d’habillage et se situe sous les deux précédentes. Elle assure le confinement de l’oxygène (O₂) grâce à une barrière isolante (type OEB pour OmniEnvironmental- Barrier) qui se met en place sous pression. Cette barrière est située à l’intérieur du zip et supporte la charge de pression. Le simple fait de fermer cette fermeture garantit ce confinement (voir photo ci-dessous).
L'A7LB utilise donc qu'une seule fermeture à glissière d'étanchéité. Il s'agit d'une fermeture à glissière de type OEB fabriquée par la société Talon, au lieu d'une fermeture à glissière de type BF Goodrich. La fermeture à glissière étanche passe en diagonale sur le devant de la combinaison et s'enroule autour de l'arrière au niveau de la taille. Les fermetures de ce type sont plus souples et, en raison de leur conception, elles offrent également une meilleure étanchéité lorsqu'elles sont pliées dans un rayon étroit.
L'enveloppe pressurisable n'est pas fixée à la couche de retenue autour de l'ouverture de la fermeture à glissière. Cela permet à la fermeture à glissière étanche de se retourner sur le côté pour effectuer la transition entre la diagonale droite qui descend le long de l'avant de la combinaison et la diagonale horizontale qui contourne l'arrière de la combinaison. Une fois fermée, la tirette de la fermeture à glissière étanche se trouve sur le côté gauche du porteur, au niveau de la taille, et est complètement cachée par la fermeture à glissière de retenue.
L'A7LB EV PGA intègre également un flexible convoluté pour le cou pour permettre la mobilité de celui-ci en avant et en arrière. Ce dispositif non seulement permet de varier la position de la tête, mais améliore aussi la visibilité du membre d'équipage lors de la conduite de LRV. Il convient de noter qu'un système de câbles est prévu, couplé au flexible au niveau du cou (autour de celui-ci), afin d'ajuster la hauteur de ce dernier en fonction de la morphologie de l'astronaute (forme de la tête et longueur du cou). Ces câbles passent à travers des guides situés sur l'anneau de fixation du casque, ce qui permet également de maintenir l'anneau lorsque la combinaison est sous pression. Pour améliorer la longévité et la résistance à l'abrasion de l'enveloppe pressurisable (la combinaison elle-même), une couche d'usure en nylon est collée sur toute sa surface intérieure (sur le nylon enduit de néoprène), ainsi que sur les flexibles convolutés et les réservoirs souples des bottes.
Parmi les autres modifications apportées à l'A7LB EV PGA figurent l'ajout de poulies articulées aux extrémités des épaules pour les câbles de restriction, permettant de réduire le couple, l'augmentation du diamètre du poignet du gant afin de faciliter son enfilage, ce qui améliore également le confort à ce niveau, l'amélioration de la vessie souple du gant IV pour offrir une meilleure dextérité du pouce, ainsi qu'un confort et une capacité de serrage accrus pour la main. Enfin, une nouvelle conception de la soupape de sûreté de pression inclut un capuchon de commande manuelle et une capacité de flux accrue de 5,53 kg/h (12,2 lb/h), tandis que le patch d'injection médicale est déplacé de la jambe droite vers la jambe gauche.
Le système de retenue par câble pour la partie inférieure du torse n'échappe pas aux ajustements nécessaires, car la mobilité accrue au niveau de la taille offerte par la combinaison modèle A7LB a donné lieu à un nouveau problème : les câbles de retenue s'usaient au contact de la couche de retenue. L'usure devenait particulièrement visible au niveau de l'entrejambe arrière de la partie inférieure du torse. Afin de résoudre ce problème, les ingénieurs d'ILC ont conçu un dispositif unique, comprenant un curseur en plastique Téflon qui se déplace à l'intérieur d'un rail au fur et à mesure que la combinaison fléchit au niveau de la taille. Les lignes de retenue situées à l'avant de l'entrejambe étaient attachées à ce dispositif en Téflon qui isolait les câbles de la couche de retenue.
Une couche de tissu en nylon est ajoutée à l'intérieur des bottes PGA pour former une chaussette, répondant ainsi aux préoccupations d'abrasion tout en offrant un niveau accru d'intégrité structurelle.
Les deux versions A7L et A7LB se différencient extérieurement par :
- la réorganisation des connecteurs ombilicaux sur le TLSA pour s'adapter au nouvel emplacement de la fermeture à glissière. Une vanne de dérivation unique a été installée et intégrée dans le boîtier du connecteur de gaz O₂ du PLSS.
- la nouvelle position de la fermeture à glissière d'entrée.
- le déplacement du manomètre du bras droit au bras gauche.
Le casque LEVA a également été amélioré grâce è l'ajout d'une coiffe rigide (pare-soleil) contenant une casquette réglable et rétractable, permettant une meilleure protection des yeux de l'astronaute contre la lumière intense du Soleil.
Quelques photos de l'essai de la combinaison (CDR OU LMP) A7LB par l'astronaute Edgar Mitchell (collection personnelle de l'auteur)
Le saviez-vous ?? les bottes de "retenue" bleues des combinaisons A7LB sont munies de fermeture à glissière pour faciliter leur fixation (ou dissociation) du reste du TLSA.. Elles sont fabriquées sur mesure pour chaque astronaute.
La botte lunaire est mise à jour pour correspondre à la nouvelle combinaison A7LB utilisée pour les missions Apollo 15 à 17. Bien que la botte soit visuellement identique à celle de l'A7L, les couches intérieures sont modifiées pour inclure un tissu Bêta enduit de Téflon (coque résistante au feu), deux couches de marquisette Bêta stratifiées avec du Kapton (isolation extérieure), neuf couches de Mylar aluminisé (film isolant) alternées avec du Dacron non tissé servant d'entretoise, ainsi qu'une doublure de botte en tissu Bêta revêtu de Téflon. Le feutre Nomex est utilisé pour le coussin thermique. La zone de la languette des deux types de bottes est également en tissu Bêta enduit de Téflon.
En bonus..
Texte de Paul Cultrera, tous droits réservés d'après les documents originaux PDF : "Apollo Operations Handbook Extravehicular Mobility Unit March 1971" et "Apollo Experience Report Development of the Extravehicular Mobility Unit november 1975".