Aéronefs militaires modernes et facteur humain
TPE Maxime Duparc, Thomas Brullé et Léa Fauh 1°S5
L’entraînement des pilotes
Comme nous avons pu le voir dans la partie II, les pilotes d’avions de chasse subissent beaucoup d’accélérations diverses et variées. Elles ont presque toutes des impacts sur le corps humain qui peuvent altérer la qualité du vol. Suite à cet obstacle, l’homme a inventé différents systèmes pour accroître ses performances et repousser les limites de son organisme.
- Les exercices de respiration et de contraction musculaire anti-g
Au cours de leur formation, les pilotes de chasse sont très entraînés physiquement. Ceci dans le but de leur donner la meilleure capacité possible pour résister aux conditions de vol qu’imposent les chasseurs modernes. Deplus, on leur apprend des exercices de respiration et de contraction musculaire dits « anti-g », qui permettent aux pilotes de mieux supporter les accélérations.
En maîtrisant sa respiration, le pilote empêche la montée d’une hyperventilation et contrôle également mieux son sang froid. Ce qui lui permet d’avoir une plus grande concentration et une meilleure analyse des réactions de son propre corps. En contractant ses muscles des membres inférieurs et du tronc, le pilote limite la descente de son sang vers ses jambes, et empêche donc une apparition prématurée d’un voile noir. Les effets de ces exercices ne sont pas négligeables : le pilote peut gagner jusqu’à 2g de résistance aux accélérations. Mais cela n’empêche rien. Elle ne fait que retarder les premiers symptômes pour permettre au pilote une plus grande capacité de manœuvre. Heureusement, il existe d’autres exercices pour que les pilotes puissent s’accoutumer au « g », comme l’entraînement en centrifugeuse.
- La centrifugeuse humaine
Pour l’entraînement des pilotes, des spécialistes, ingénieurs et médecins dans l’aéronautique et l’aérospatiale ont mis au point ce que l’on nomme « une centrifugeuse humaine ». Ce système de simulation reproduit artificiellement les accélérations que les pilotes peuvent rencontrer en vol par des mouvements de rotation similaires, mais effectués au sol. Ainsi, ces entraînements visent, d’une part à améliorer la tolérance des pilotes face à des accélérations de plus en plus fortes et de plus en plus brusques, dues à une évolution permanente des chasseurs, et d’autre part à mieux reconnaître et donc à prévoir les effets d’une forte accélération en plein vol. Ces entraînements ont trois avantages certains qui mettent en avant cette technique :
- Ils sont efficaces : un bon pilote arrive en effet à repousser sa tolérance de 3 « g » minimum ;
- Moins coûteux : pour un vol, il est nécessaire de faire 15h de préparation pour les avions. De plus, si un avion venait à être abîmé, c’est un appareil de 40 millions d’euros qu’il faudrait réparer, voir changer ;
- Et plus sûr : si un pilote venait à perdre conscience dans la centrifugeuse, on pourrait la stopper pour pouvoir le sortir de là, alors qu’en avion, une perte de connaissance du pilote peut signifier la mort pour lui.
Pour reproduire ces accélérations, une centrifugeuse, comme son nom l’indique, utilise la force centrifuge.
-Force centrifuge :
Pour expliquer la force centrifuge, nous allons montrer un exemple :
lorsque vous êtes en voiture, et que vous tournez, vous avez sans doute remarqué que si vous vous laissez aller, vous êtes attirés vers l’extérieur du virage. A ce moment s’applique la force centrifuge. Or cette force est très ressentie lorsque l’on vole sur un avion de chasse. En effet, le moindre virage, ou changement brusque de direction est une application de la force centrifuge.
-Application de cette force pour la centrifugeuse :
Une centrifugeuse est construite d’après un schéma assez simple : un bras, avec à son bout une nacelle ressemblant le plus possible à un poste de pilotage, commandé au centre par un axe rotatif.
La centrifugeuse peut fournir des forces allant de 1,4 à 15G, à des rythmes d’apparition allant jusqu’à 4G/s. Les variations de « g » sont soit commandées par ordinateur, soit par le pilote, après un certain nombre de séance d’entraînement, suivant une cible sur un écran devant lui comme lors d’un vol réel.
-Résultats d’un entraînement en centrifugeuse:
Ainsi, comme nous l’avons dit plus haut, un entraînement en centrifugeuse permet de repousser considérablement les limites du corps humain.
Ainsi, grâce à des séances d’entraînements en centrifugeuse, les pilotes apprennent à mieux reconnaître la nature des troubles de vision qu’entraînent les grandes accélérations et acquièrent une plus grande résistance à celles-ci. De plus, certains chercheurs utilisent la centrifugeuse pour faire des expériences dans le but de trouver de appareils « anti-g » encore plus performants.
Mais malheureusement, cette augmentation de tolérance ne se fait qu’avec les meilleurs pilotes. En effet, pour un pilote normal, tous ces exercices d’entraînement ne tendent à augmenter leur résistance que de 3g en moyenne. Mais surtout, les accélérations que peuvent fournir les avions modernes arrivent à vous faire subir 10g en l’espace d’une demi seconde. Mais heureusement, il existe aussi des équipements « anti-g » qui permettent de mettre le pilote un peu plus longtemps à l’abri des effets de la pression.

Centifugeuse de la NASA pour l'entrainement de ces comonautes et pour effectuer les tests sur les hommes.