Ce siège éjectable SK-1 a été conçu pour le chasseur soviétique MiG-21, datant de la fin des années 1950 donc de la premiere génération
Contexte historique
Depuis le milieu des années 1940, l’Union soviétique recherchait des solutions optimales dans le domaine des systèmes de sauvetage pour ses pilotes. À mesure que les vitesses des avions de chasse dépassaient les capacités physiques des équipages rendant impossible tout abandon de l’appareil par ses propres moyens la nécessité d’un siège éjectable fiable devenait urgente.
Les travaux théoriques furent confiés aux jeunes scientifiques A. V. Tchessadov et N. S. Stroïev, dont les conclusions, publiées dès 1946–47, posèrent les bases des exigences techniques pour les nouveaux systèmes d’éjection. En étroite collaboration avec les médecins de l’aviation, ils déterminèrent les limites physiologiques du corps humain lors d’une éjection.
Le 24 juillet 1947, le parachutiste d’essai Gavriil Afanassievitch Kondrashov réalisa la première éjection humaine en Union soviétique, depuis un bombardier Pé-2 transformé en laboratoire volant. Cet événement fondateur ouvrit la voie à l’équipement systématique de tous les appareils soviétiques. En 1948, la première chaise éjectable pour MiG fut mise en production de masse, et l’équipe conceptrice dont S. N. Liouchine qui reçut le Prix d’État.
Évolution des générations de sièges
Première génération (MiG-15, MiG-17)
Les premières chaises d’éjection étaient d’une conception très simple : un cadre tubulaire avec une coupelle accueillant le parachute, sur laquelle était assis le pilote. Après éjection, celui-ci devait se détacher manuellement du siège, attendre que la burqa s’ouvre, puis déclencher son parachute de sauvetage. Cette procédure imposait une hauteur minimale d’éjection de 250 à 300 mètres. Au-delà de 700 km/h, l’exposition au flux d’air se soldait généralement par des blessures graves, aucune protection du visage ni des membres n’étant prévue.
Deuxième génération : le siège à rideau (MiG-17, MiG-19, Yak-25)
Pour protéger le pilote du flux d’air à haute vitesse, une deuxième génération fut développée, dotée d’un rideau de protection souple que le pilote tirait au-dessus de son visage pour déclencher l’éjection. Cependant, ce système présentait une limite critique : au-delà de 850 à 900 km/h, la pression aérodynamique arrachait le rideau des mains du pilote, le laissant sans protection. Des blessures demeuraient fréquentes et la hauteur minimale d’éjection restait trop élevée.
Des recherches menées en 1953 par des scientifiques soviétiques (TsAGI et LII) confirmèrent qu’une protection efficace contre le flux d’air nécessitait à la fois une protection du visage ET du torse, dès que la vitesse d’éjection dépassait les 900 km/h.
Le système SK
Face aux limitations des générations précédentes et à l’arrivée du MiG-21 en production de masse, l’OKB Mikoyan développa une solution radicalement nouvelle : le système SK , dont le principe reposait sur la protection du pilote par la verrière elle-même.
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Principe de fonctionnement
Lors de l’éjection, le siège ne quittait pas seul le cockpit : il emportait avec lui la verrière de la cabine, formant ainsi une sorte de capsule autour du pilote. Celui-ci se retrouvait enfermé et protégé du flux d’air pendant la phase la plus critique de l’éjection. La séquence se déroulait comme suit :
Le pilote appuie sur les accoudoirs-déclencheurs : le système d’attraction d’urgence des sangles se déclenche, plaquant fermement le pilote contre le dossier.
Le mécanisme de tir pyrotechnique s’active : le siège commence sa montée le long des rails.
Après 16 à 22 mm de course, des bouchons du siège s’enclenchent dans les verrous de capture arrière de la verrière : celle-ci commence à se déplacer avec le siège.
Après 30 à 50 mm, un pyromécanisme déploie le parachute stabilisateur depuis la trappe de la verrière.
La verrière se verrouille sur la structure avant du siège, formant la capsule protectrice.
1,5 seconde après l’éjection, un automate pyrotechnique sépare la verrière du siège et libère le parachute de sauvetage.
À haute altitude, le pilote effectuait une chute libre jusqu’à 4 000 m, où l’automate ouvrait automatiquement le parachute.
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Avantages du système SK
Par rapport aux générations précédentes, le système SK apportait des progrès considérables :
Protection intégrale du pilote contre le flux d’air jusqu’à 1 100 km/h, grâce à la verrière formant capsule.
Décharge de la colonne vertébrale : la poussée était appliquée sur les parois latérales (accoudoirs), et non directement sur la colonne.
Système d’attache simplifié : un système combiné fixait simultanément le parachute sur le pilote et le pilote sur le siège.
Hauteur minimale d’éjection ramenée à 110–150 m, contre 250–300 m pour les générations précédentes, grâce à une séparation plus rapide du pilote et du siège.
Limites et causes d’abandon
Malgré ses avantages théoriques indéniables, le système SK s’avéra en pratique extrêmement complexe à produire et à entretenir
Les statistiques d’utilisation révèlèrent plusieurs défauts rédhibitoires :
Non-séparation de la verrière : dans certains cas, la verrière ne se détachait pas correctement du siège, avec des conséquences mortelles.
Coups de tête : lors de la séparation de la verrière, des accidents liés à l’impact du casque ou de la tête contre le vitrage furent enregistrés.
Utilisations tardives à basse altitude : la complexité du système augmentait le délai d’éjection, laissant parfois trop peu de temps au parachute pour se déployer.
Fiabilité insuffisante en exploitation opérationnelle, malgré les bons résultats obtenus lors des essais.
Ces défauts conduisirent à l’abandon du système SK en 1965, au profit du KM-1, puis du célèbre K-36, capable d’assurer le sauvetage du pilote à vitesse zéro et altitude zéro (« 0/0 »).
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Spécifications techniques
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Désignation
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SK (Système Katapultirouémoé)
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Avions équipés
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MiG-21F et MiG-21F-13
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Période d’utilisation
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Jusqu’en 1965
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Vitesse max. d’éjection (avec verrière)
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1 100 km/h
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Vitesse max. d’éjection (sans verrière)
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700 km/h
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Hauteur minimale d’éjection
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110–150 m (vol horizontal)
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Masse max. éjectée (pilote + siège)
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240 kg
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Surcharge au tir pyrotechnique
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Jusqu’à 20 g
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Équipe conceptrice
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B. M. Belyaev, S. N. Liouchine, A. R. M. Fokin, R. A. Waldenberg, K. A. Youdichev, A. Titkov
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