LES SIÈGES-COUCHETTES PLIABLES D'ÉQUIPAGE

Le principal défi dans le développement des sièges-couchettes réside dans le compromis entre une protection adéquate de l'équipage en cas d'atterrissage terrestre (en plus de l'amerrissage) et le respect des exigences opérationnelles. Une protection optimale impliquerait l'ajout de boucliers massifs autour des membres d'équipage, mais les contraintes opérationnelles ont conduit à minimiser la taille et la masse des couchettes.

Les trois sièges-couchettes pliables individuels sont disposés face au tableau de bord. Fixés sur un cadre de support à l’aide de goupilles et de pinces à pipe, ils forment un "canapé" (couch Block II).
Conçus et fabriqués par Weber Aircraft (Burbank, Californie), ils sont réglables individuellement et constitués de tubes en acier creux, sur lesquels est tendue une étoffe robuste, imperméable et ininflammable en Armalon (un mélange de fibre de verre et de Téflon).
Chaque siège-couchette peut être replié individuellement au niveau de l'articulation de la hanche et du genou, avec la possibilité de verrouiller l'assise du siège à deux angles distincts par rapport à la position repliée. Il peut également être replié approximativement au niveau des épaules et détachés du cadre pour être rangé. Ces sièges-couchettes peuvent être détachés et repliés en vol par un membre d'équipage portant une combinaison spatiale pressurisée. Par ailleurs, lors d'une sortie extravéhiculaire latérale, le siège-couchette central est détaché et rangé sous celui du commandant. Les sièges-couchettes reposent sur leurs dossiers, ces derniers étant solidaires d'un cadre, lequel est fixé sur un ensemble de huit vérins atténuateurs qui réduisent l’impact à l’amerrissage (4 supérieurs, 2 latéraux et 2 inférieurs).
Les astronautes y sont sanglés dessus à l'aide de harnais de maintien ("ceinture de sécurité") 4 points.

Le harnais de retenue se compose d'une ceinture abdominale et de deux sangles d'épaules qui se connectent à celle-ci via une boucle. La boucle de ceinture de sécurité est un levier-mécanisme à trois points de libération : en l'actionnant, les sangles d'épaules ainsi que la ceinture abdominale sont relâchées. Ce harnais est fabriqué en fibre de polybenzimidazole (fibre PBI ©), un matériau utilisé dans les applications spatiales nécessitant une haute résistance à l'abrasion et à l'arrachement. Bien que cette fibre puisse brûler dans une atmosphère d’oxygène pur, sa combustion est suffisamment lente pour limiter les risques. Ininflammable dans l’air, elle conserve environ 75 % de sa résistance mécanique à 385 °C.

Descriptif d'un siège-couchette type

Entourés en rouge, les goupilles des articulations au niveau des épaules

Un siège-couchette entièrement plié

Anecdote : Lors d’une interview en 2004 (Splashdown, Hornet Museum), Alan Bean (pilote du LM d’Apollo 12) a confirmé, en faisant référence au film Apollo 13 (Ron Howard / Tom Hanks, 1995), que la scène dans laquelle un technicien utilise son pied — notamment en prenant appui sur l’épaule de l’acteur — pour resserrer le harnais, en particulier au niveau des sangles d’épaule, est conforme à la réalité. En effet, si les astronautes n’étaient pas attachés aussi fermement, ils seraient violemment ballotés dans tous les sens et pourraient même heurter et endommager leur casque de pression (bubble helmet) contre le MDC lors du lancement, en raison des vibrations engendrées par les moteurs F-1.

Alan Bean : « …Uh, if those of your viewers that have seen Apollo 13, may remember that when Tom Hanks got strapped in, the crewman… the ground crewman put his foot on his shoulder and tightened his strap.
That’s what they do.
Because if we weren’t strapped in that tight, that vehicle shakes so much you wouldn’t be able to hold on and you’d bounce around there, break your visor… ’cause the… the instrument panel is about right here… you’d bounce around… break it… going like this… »

La fonction principale des sièges-couchettes est de permettre aux astronautes de supporter les accélérations et décélération du vol. Ils sont conçus pour permettre à l’équipage de supporter des accélérations et décélérations allant jusqu’à 30 g vers l’avant et l’arrière (axe X), 18 g en haut et en bas (axe Z) et 15 g latéralement (axe Y). Structurellement, les sièges-couchettes sont désignés comme gauche, centre et droite. En fonction de la répartition de l’équipage, ils sont attribués, de gauche à droite, au Commandant (CDR), au Pilote du module de commande (CMP) et au Pilote du module lunaire (LMP).

La fonction secondaire des sièges-couchettes est de permettre aux astronautes de piloter le vaisseau grâce aux manettes de contrôle fixées à chaque extrémité des accoudoirs latéraux. Celle de gauche, commandant la translation, sert également, pendant la phase de lancement, d'interrupteur du vol ; celles de droite, au nombre de deux dans la cabine, commandent la rotation, l'une pour le tangage et l'autre pour le lacet. Deux accoudoirs sont fixés à la couchette gauche, tandis que celle de droite ne dispose que d'un accoudoir du côté gauche. Le siège-couchette central, occupé par le pilote du LM lors du lancement, ne possède aucun accoudoir. Les accoudoirs peuvent être rabattus vers le bas afin que les astronautes des sièges-couchettes extérieurs puissent facilement s'y glisser.

Les sièges-couchettes peuvent être pliés ou ajustés en plusieurs positions. La position la plus courante est celle à 85° (utilisée lors du lancement, de l'entrée en orbite et de l'atterrissage). Lorsque le siège-couchette central est entièrement à plat (position à 170°), l'espace dégagé permet aux astronautes de se tenir debout et d'accéder plus facilement à la baie à équipements inférieure ainsi qu'au tunnel d'amarrage pour rejoindre le LM. Enfin lorsque ce siège-couchette est complètement démonté et rangé sous la couchette du CDR, l'espace ainsi libéré facilite la pratique d’une sortie extravéhiculaire.

Vue des différentes positions des couchettes

Marche à suivre pour le stockage de la couchette centrale

Il faut savoir que le système original de retenue des pieds actionné par les membres d'équipage a été supprimé et remplacé par un système de retenue passive des talons.
La conception du dispositif de retenue passive des talons au siège-couchette pliable a éliminé les mécanismes inaccessibles du système de retenue et a permis d'améliorer la sécurité de l'équipage. Ce nouveau système a été incorporé à chaque siège-couchette peu avant le lancement de la mission Apollo 7. Le déplacement de l’astronaute, plutôt que celle du siège-couchette, vers la position d’amarrage a été testée durant Apollo 7, la configuration du siège-couchette permettant d’évaluer les deux approches.

Bon à savoir :
Les trois sièges-couchettes sont fondamentalement identiques. L'appuie tête, est constitué d'une tôle acier avec un coussinet en Téflon. Il est réglable en vol et peut être déplacé de 16,50 cm de haut en bas pour s'ajuster à la taille du membre d'équipage et à toute condition de la combinaison (simplement ventilé ou pressurisé). Les reposes pieds, entièrement en acier, sont équipés d'un dispositif de fixation passif dans lequel les talons du PGA s’engagent pour les maintenir correctement en place. Aucun outil n'est nécessaire installer le canapé avant le lancement ce qui réduit le temps de mise en place de 4 à 1 h. Étant donné sa relative facilité d’installation et de retrait, son démontage est autorisé pendant le compte à rebours avant le lancement afin de maximiser l’espace accessible dans le module de commande (CM) et de minimiser le temps requis pour les activités à l’intérieur (telles que le rangement et les réparations).

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Sources : PDF "Apollo Experience Report-Command Module Crew-Couch/Restraint and Load-Attenation Systems", "Apollo Operations Handbook Block II Spacecraft Volume 1 Spacecraft Description". Texte et schémas de Paul Cultrera, tout droits réservés.