L'aventure des combinaisons spatiales...

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L'aventure des combinaisons spatiales...

Messagepar Valkyrie » Mer 12 DĂ©c 2012 19:27

Pour explorer et travailler dans l’espace, les être humains doivent pallier à différents problèmes, notamment l’absence de pression atmosphérique et d’oxygène. À l'intérieur des vaisseaux spatiaux, l'atmosphère peut être artificialisée de sorte qu’aucun habillement spécial ne soit nécessaire. Mais dès qu’il s’agit de travailler en dehors des vaisseaux spatiaux pressurisés, les humains ont besoin de combinaison.
Pour rappel, l'atmosphère terrestre est dans les proportions schématiques suivantes :
- au niveau de la mer : 20 pour cent d'oxygène et de 80 pour cent d'azote de niveau de la mer ;
- à 5.500 m, la densité de l'atmosphère est de moitié de celle au niveau de la mer ;
- au-dessus de 12.000 m, l'air est tellement léger et la quantité de l'oxygène si petite que les masques à oxygène de pression ne sont plus suffisants ;
- au-dessus de 19.000 m, les humains doivent utiliser les combinaisons qui fournissent l'oxygène pour respirer et qui maintiennent une pression suffisante autour du corps de maintenir des liquides corporels à l'état liquide.

Dans l’espace, les rôles des combinaisons sont multiples. Outre le maintien de la concentration en oxygène et d’une pression atmosphérique artificielle, la combinaison protège l'astronaute du bombardement par des micro-météorites et isole le porteur des variations (parfois brutales) de la température extérieure. Sans atmosphère terrestre pour filtrer la lumière du soleil, le côté du costume faisant face au soleil peut être chauffé à une température dépassant 120 degrés Celsius alors que de l'autre côté, exposé à l'obscurité de l'espace intersidéral, peut se retrouver à -160 degrés Celsius… soit un écart de température de presque 300°C…
De plus, le système complexe de la combinaison doit évacuer la chaleur et l'humidité produites par l'astronaute lors de travaux physiques parfois pénibles. Ceci peut être accompli par circulation d'eau fraîche dans un sous-vêtement directement à même la peau de l'astronaute. De nombreux problèmes liés à l’évacuation de la chaleur corporelle sont survenus durant les programmes Vostok et Gemini.

Très tôt les USA ont adaptés pour l’espace des combinaisons pressurisées conçues pour des pilotes d'haute altitude militaires et des avions expérimentaux. Les premieres combinaisons conçues pour l'espace étaient les A7L américains et les costumes Krechet soviétiques dans les années 60. Ils ont constitué la base de ceux utilisées actuellement à bord des stations spatiales et des feux missions des navettes spatiales.

La recherche du costume parfait continue. La prochaine étape principale sera des costumes adaptés pour parcourir la surface de Mars. Mais ceux-ci auront des critères de conception très différents que ceux utilisés dans le zero-G…

Mais comment en est on arrivé là ?!

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Re: L'aventure des combinaisons spatiales...

Messagepar Valkyrie » Mer 12 DĂ©c 2012 22:09

La première combinaison « préssurisée » fut de conception britannique. Elle fut destiné à l’aérostier Américain Mark Ridge en 1935. On n’en possède ni les caractéristiques, ni la moindre description... Dommage...

La première a laissé des traces photographiques et quelques descriptions manuscrites fut celle de B.F.Goodrich, concepteur de la combinaison pressurisée du pilote d'essai américain Wiley Post. Elle était en toile doublé de parachute, avec gants de peau de porc, bottes en caoutchouc et casque en aluminium. Le tout pressurisé à 0.5 bar.
Dans son Lockheed Vega, le "Winnie Mae of Oklahoma", Wiley Post vola à environ 15 kilomètres et mis en évidence le phénomène des « Jet Stream ». En mars 1935, Il dépassa ainsi la vitesse de 880 km/h par rapport au sol, alors que la vitesse maximale de son avion était de 460 km/h. Wiley Post fit ainsi les dix premiers vols pressurisés de l’histoire aéronautique, avant de trouver la mort en cette même année 1935... dans un accident d'avion, ce qui n'étonnera personne...

Image
Wiley Post et son Lockheed Vega 5B "Winnie Mae of Oklahoma"

Image
La combinaison de Wiley Post concue par B.F.Goodrich

Source :
Sears, William J, A Historical Review of Partial and Full Pressure Suits
http://airandspace.si.edu/


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Re: L'aventure des combinaisons spatiales...

Messagepar pingouin » Jeu 13 DĂ©c 2012 17:59

On ne peut être partout à la fois, et je découvre cette nouvelle rubrique, plein de ressources mister Valky ...
+1
Du coup je suis parti en recherche et ai trouvé ceci.
http://www.astrosurf.com/luxorion/astro ... tiale3.htm

C'est bien de rapporter les nouvelles du monde, mais développer sur un sujet c'est mieux ... c'est Nanard qui disait que ce forum est le meilleur ... very interesting. Alors c'est un British qui inventa la première pressurisée, et non Popov ? et en 1935, quelle lucidité ...
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Re: L'aventure des combinaisons spatiales...

Messagepar vigi » Jeu 13 DĂ©c 2012 19:56

Question de béotien.

Valkyrie a Ă©crit: - au-dessus de 19.000 m [...] maintiennent une pression suffisante autour du corps de maintenir des liquides corporels Ă  l'Ă©tat liquide.


En cas de décompression, c'est le même phénomène qu'en plongée sous-marine ?
Le sang se met Ă  buller ?
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Re: L'aventure des combinaisons spatiales...

Messagepar Valkyrie » Jeu 13 DĂ©c 2012 20:33

Je crains hélas...

Comme l'Angleterre poursuivait ses recherches sur les combinaisons « haute altitude », l’US Army finit par prendre conscience de l’importance que pourrait représenter à court terme la maîtrise de cette technologie. Elle mis alors sur place dès 1939 le programme classifié MX-117, destiné à jeter les bases de combinaisons protectrices entièrement pressurisées pour les aviateurs militaires. Bientôt plusieurs compagnies se lancèrent dans l’aventure (B.F.Goodrich Company, Bell Aircraft Company, Goodyear Rubber Company, les US Rubber Company et National Carbon Company). Entre 1940 et 1943, un certain nombre de conceptions « originales » furent produites. D'une façon générale, elles reprenaient toute le même modèle, avec un casque transparent en plastique et des vêtements caoutchoutés hermétiques. Une fois pressurisés, ils limitaient de façon importantes la mobilité et les possibilités de mouvement.
Une avancée importante fut faite dans le développement, en segmentant les combinaisons. Des soufflets étaient disposés aux niveaux des articulations des genoux, des hanches et des coudes. La légende veut que c'est en observant des "vers de tomates" que l'idée de ces soufflets apparue aux concepteurs des combinaisons.

L'aspect visuel saisissant de ces costumes du début des années 40 commença à alimenter les rumeurs des petits hommes verts... Mais ceci est une autre histoire !

Image
Combinaison dite "ver de tomate" - début des années 40.

Image
Le fameux "ver de tomate" à l'origine des soufflets des combinaisons d'après la légende

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Re: L'aventure des combinaisons spatiales...

Messagepar nanard » Jeu 13 DĂ©c 2012 20:38

Ben oui, si vous vous souvenez, pendant longtemps, Ivan envoyait ses cosmonautes en espèce de survêtement, signe infaillible d'une belle avance technologique, à la même époque les cow-boys partaient dans des tenues...comme maintenant, ou presque.
Et puis un jour, à l'arrivée d'une capsule spatiale, lorsque les gens à terre ouvrirent la porte pour permettre aux cosmonautes russes de sortir, ils ont découvert 3 cadavres, la non utilisation de combinaisons spatiales jointe à une micro dépressurisation avait provoqué des embolies si je me souviens bien. Depuis, tous les vols spatiaux russes ont montré des cosmonautes vêtus comme leurs collègues américains.
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Re: L'aventure des combinaisons spatiales...

Messagepar vigi » Jeu 13 DĂ©c 2012 22:22

Si c'est l'accident de Soyouz 11 que tu évoques Nanard, je pense d'ailleurs que c'est lui puisque c'est le seul où les soviétiques ont perdu trois cosmonautes.

Les (pauvres) types n'avaient que des combinaisons chauffantes et pas pressurisés.
Lors de la séparation avec Salyout I, la valve de pressurisation de la cabine ne s'est pas refermée et l'habitacle s'est vidé de son oxygène en trente secondes...
Forcément, quinze minutes d'apnée c'est un peu beaucoup, lorsque la capsule a touché la steppe, les trois types étaient mort depuis longtemps.
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Re: L'aventure des combinaisons spatiales...

Messagepar nanard » Jeu 13 DĂ©c 2012 23:26

C'est lui et c'est depuis cet accident qu'on a vu les cosmonautes russes partir avec les scaphandres, d'où l'utilité de ce matériel qu'est en train de nous démontrer l'ami Valkyrie :mrgreen:
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Re: L'aventure des combinaisons spatiales...

Messagepar Valkyrie » Sam 15 DĂ©c 2012 13:03

Dès la fin de la deuxième guerre mondiale, les ingénieurs de l’U.S. AirForce décidèrent d’orienter leur recherche sur des combinaisons pressurisées partielles tandis que l'U.S. Navy mettait l’accent sur des combinaisons pressurisées entièrement autonome.

Les premières combinaisons opérationnelles de l'U.S.Navy furent les séries "Mark", intégrant des recherches mécaniques, mais aussi alphanumériques, à savoir les premières modélisations informatiques.
Le premier modèle opérationnel fut la combinaison pressurisée Mark1 Mod III. Elle demanda plus de 10ans de mise au point. Elle prenait comme base les combinaisons développés plus tôt par B.F.Goodrich (notamment pour la mission 1942 de Doolittle contre Tokyo).
La Mark1 fut produite à partir de 1956, puis ce fut la Mark2 légèrement reconfigurée et enfin la Mark3, intégrant un système de ventilation interne et des revêtements extérieurs à base de feuilles micrométriques d’or.
Image
Combinaison Mark1ModIII de l'U.S.Navy
Credit: USN

Du coté de l'U.S.Air Force, la "S2" fut la première produite 12 tailles différentes pour les bombardiers en activité de l'époque. Il s'agissait d'une combinaison pressurisée, sans dispositif anti-G, ni réservoir autonome en oxygène.
Image
Combinaison S2 de l'U.S.Air Force
Credit: USAF

Bien évidement, les soviétique menaient aussi leur recherche parallèlement dans le domaine. La combinaison "KKO-3" fut la première combinaison pressurisée soviétique produite en série.
Image
Le pilote d'essai Yuri Garnayev avec la combinaison "KKO-3".
Credit: Zvezda



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Re: L'aventure des combinaisons spatiales...

Messagepar nanard » Sam 15 DĂ©c 2012 15:08

Sauf erreur, la combin de Goodrich utilisée en 42 par l'équipe de Doolittle durant le raid sur Tokyo, était uniquement ce qu'on appelle de nos jours, en mer, une combin de survie, seulement destinée à te protéger du froid de l'eau en attendant qu'on vienne te repêcher. Autant dire que dans le cas Doolittle, fallait emmagasiner de la patience, surtout sans balise de survie ! Un peu grande la piscine pour te retrouver :oops:
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