Conception d’un mécanisme de secours éjectable par Jean Philippe Gallat

Jean Philippe Gallat est un parapentiste et lecteur fidèle de ROCK THE OUTDOOR. Il est médecin, diplômé de génie biologique et médical dans le domaine de la dynamique des fluides.
Il m’a contacté dernièrement pour me faire part d’une étude très aboutie d’un dispositif d’éjection d’un secours parapente logé dans une poche de sellette (brevet déposé).
Le principe est l’éjection du parachute de secours par un airbag gonflé rapidement grâce à une cartouche de gaz comprime (CO2 ou Argon).
Avec quelques adaptations, ce dispositif d’éjection pourrait, selon lui, s’adapter à toute sellette du marché.

Figure 1

A la base de son projet, une analyse de toutes les études sur les parachutes de secours qui montrent que, au-delà de leurs conceptions qui fait de grands progrès, l’enjeu essentiel est une rapidité d’éjection et la force d’éjection qui va étirer les suspentes.
Il a réalisé une étude biomécanique sur le lancer d’un parachute de secours d’un parapentiste assis dans une sellette. Par caméra rapide et accéléromètre, il estime la vitesse d’éjection produite par le bras au plus à 5 à 6 m/s et ce, dans des conditions optimales.
Aussi, son projet est de concevoir un éjecteur assurant une éjection à 10 à 12 m/s dans toutes les conditions, avec un surpoids très réduit (200 grammes) et un surcoût d’environ 150 à 200 €.
Les illustrations 1 et 2 montrent l’insertion du dispositif dans l’airbag inférieur. On y découvre le principe avec une cartouche de gaz comprimé, un percuteur et l’airbag d’éjection. Le dispositif est implanté soit dans l’airbag, soit dans la poche de secours. Dans cette dernière option, la compliance globale est équivalente à celle d’un parachute de secours placé sous les jambes.

Cette photo montre le caractère discret du dispositif et sa capacité à prendre place dans toutes les sellettes en respectant le volume de l’airbag inférieur ou la poche de secours.

Figure 2

Cette illustration montre l’insertion du dispositif dans l’airbag inférieur. Dans cette option, la ou les cartouches sont implanté(s) à l’intérieur de la poche de secours et orientée(s) dans l’axe d’éjection.
Si cette option allonge le dispositif, qui reste néanmoins dans le volume de l’airbag, son avantage est d’apporter une meilleure sécurité, la compliance globale étant équivalente à celle d’un parachute de secours placé sous les jambes.

Le dispositif d’éjection

Le dispositif d’éjection repose sur un percuteur ou un cutter pyrotechnique fermé. L’utilisation de la pyrotechnique fermée est connue depuis plus de 15 ans en parachutisme (www.cypres.aero). Il n’y a aucun dégagement de chaleur ou de gaz et la fiabilité est quasiment absolue (technologie initialement spatiale).
Le percuteur est complété d’un système de sécurité empêchant une éjection trop puissante en l’absence d’accélération détectée (sellette au sol par exemple). En effet, si le dispositif doit éjecter le parachute de secours avec une accélération suffisante en cas d’autorotation, cette énergie risque peut-être dangereuse en cas d’éjection accidentelle au sol.
Aussi, un mécanisme bloque l’éjection en l’absence d’accélération pour limiter un transfert d’énergie cinétique à 69 joules (norme imposée pour les parachutes de drones). Cette énergie permet tout de même l’éjection à 10 m/s en toute configuration.
Le nombre de pièces est réduit. Un dispositif mécanique est tout à fait envisageable, il serait probablement plus coûteux et moins fiable.
L’airbag est en tissu enduit souple dont l’étanchéité n’est pas capitale mais celui-ci est armé de joncs. C’est un point important car ceux-ci assurent une parfaite congruence avec la face interne de la poche de secours évitant toute intrusion de suspentes vers sa partie interne (figure 4).

D’autres options qui sont étudiées (cutter pyrotechnique assurant la percussion et le déverrouillage des volets ou association d’un cutter pyrotechnique et d’un percuteur pyrotechnique).

Conservation d’une possibilité d’éjection manuelle

Un des points clés de cette invention est la conservation d’une possibilité d’éjection manuelle car la mise en œuvre de ce dispositif nécessite un point supplémentaire de prévol.
Certes un dispositif pyrotechnique ne nécessite qu’une petite batterie de durée de vie longue et peut s’autocontrôler (continuité électrique et tension). La cartouche de gaz est, par ailleurs, scellée. Néanmoins, prudence.
Le principe de conservation d’un dispositif de déverrouillage manuel fiable et solide est délicat mais semble résolu et adaptable à toute sellette comme le montre la cinquième figure.

Figure 4

Figure 5

CO2 et Argon ?

Le principe est simple. On gonfle un airbag avec une cartouche de gaz comprimé. Ce n’est pas très innovant, ce qui est innovant c’est d’utiliser ce gonflement rapide à titre de propulsion d’un parachute de secours. Tout l’enjeu est de le gonfler rapidement.
Le CO2 est souvent utilisé pour ce type de système dans les airbags de moto, de cheval ou, plus récemment, dans les airbags de ski extrême en cas d’avalanche. Ces dispositifs ont un temps d’expansion un peu plus long du dispositif étudié.
Or, l’inconvénient pour le CO2 est un risque de givrage important sur une expansion rapide. C’est pourquoi l’on utilise un gaz dit froid tel l’argon.
Il peut être intéressant d’utiliser un surplus de gaz pour regonfler l’airbag de la sellette. En effet, dans un airbag de parapente, la surpression est très modeste (permettant l’amortissement par affaissement). Mais dès que le flux n’est plus parallèle aux buses d’écopage, en particulier en phase verticale ou arrière, il peut y avoir dégonflage par effet venturi. C’est très visible sur certaines vidéos.
On peut donc envisager une cartouche d’argon gonflant l’airbag d’éjection et une cartouche de CO2 gonflant l’airbag du parapente. En effet, les cartouches de CO2 existent dans des capacités plus importantes que celles de l’argon.

C’est l’objet d’une étude de flux de gaz telle que la montre l’illustration 6 et de nombreuses simulations sont à venir.
Pour Jean Philippe Gallat, il ne serait pas déraisonnable, même en l’absence d’éjecteur de parachute de secours, d’envisager de coupler à la poignée manuelle la décompression d’une cartouche de CO2 dans l’airbag.

Jean Philippe Gallat a déposé plusieurs brevets et modèles sur ce dispositif.
Contact : contact(at)jpgallat.fr

Figure 6

Petit portrait de Jean Philippe Gallat

Jean Philippe a commencé le parapente en 1988 avec son épouse Dominique au Mont Poupet, pratique qu’il a abandonnée lors de mutations professionnelles.

Il a repris le parapente il y a 6 ans et vole toujours sous des voiles de catégorie B (Gin Atlas, Epsilon 8) et est assis sur des sellettes réversibles (Kortel, Supair, Sky). Il vole aux alentours de Lyon (Savoie, Pilat, Beaujolais).

Quand il volait assis sur une planchette de balançoire et sans casque >