Coussin gonflable de sécurité

Un coussin gonflable de sécurité (appelé couramment sous dénomination anglaise airbag, littéralement sac d’air) est une membrane ou une enveloppe flexible, dans laquelle de l’air ou un autre gaz est très rapidement injecté par une réaction chimique explosive, pour la gonfler et ainsi amortir un choc.

Les airbags sont principalement utilisés dans les automobiles, pour protéger les passagers lors d'une collision et ainsi leur éviter de percuter violemment certains équipements de la voiture (volant, vitres latérales, appuie-tête, etc.). Pour être efficace, l'airbag doit être utilisé systématiquement avec le port de la ceinture de sécurité.

Historique

Ford et General Motors (GM) ont commencé leurs expérimentations sur les dispositifs de retenue par coussins gonflables à la fin des années 1950, basés sur le brevet de 1953 de John Hetrick.

C'est Allen Breed qui, en 1968, inventa le détecteur d'impact. La détection d'une collision se faisait à l'aide d'une balle dans un tube. Plus tard, il collabora avec General Motors et Chrysler pour le développement de leurs systèmes de coussins gonflables.

Les premiers coussins gonflables ont été installés sur des voitures de production en 1973 sur les Buick Cadillac et Oldsmobile modèle 1974.

Les coussins gonflables frontaux ont d'abord été testés sur une flotte de véhicule Chevrolet 1973 (certains de ces véhicules expérimentaux sont toujours en circulation) puis sont devenus disponibles en option sur les gros modèles Buick Oldsmobile et Cadillac en 1974, 1975 et 1976.

Les ceintures aux épaules qui étaient standard à l'avant sur les automobiles américaines des années 1970 (sauf les décapotables) étaient enlevées sur les automobiles équipées des coussins gonflables frontaux vu que ceux-ci étaient conçus pour remplacer les ceintures en cas de collision frontale. GM installait quand même des ceintures abdominales dont l'utilisation était recommandée pour protéger dans les autres types de collisions. Le coussin gonflable coté passager des voitures GM des années 1970 était situé dans la partie inférieure du tableau de bord et servait aussi de protection pour les genoux des passagers avant. La partie inférieure du tableau de bord des voitures équipées de ce système était coussinée du coté conducteur pour protéger les genoux en cas d'accident.

GM appelait ce système "Air Cushion Restraint System" ou "système de retenue par coussins d'air". Comme sur les nouvelles voitures, le coussin gonflable sur le coté passager des voitures GM des années 1970 était à déploiement variable selon la force de l'impact.

GM a cessé d'installer des coussins gonflables après 1976 parce que ceux-ci n'étaient pas populaires.

En 1980, Mercedes Benz en offrait de nouveau dans ses voitures mais seulement sur le coté conducteur.

Fonctionnement

Pour une voiture, le gaz est produit par l'explosion d'un mélange de nitroglycérine stabilisée et de propergols (carburants utilisés pour les fusées).

À l'intérieur, des sangles relient la toile au point de fixation, ce qui limite l'extension de la toile et permet de présenter une face « plate » au visage.

L'explosion est déclenchée par un système analysant la vitesse du véhicule et sa décélération. Concrètement, les coussins avant ne se déclenchent que pour un choc à une vitesse supérieure à 20 ou 30 km/h, pour un choc au plus à 30° par rapport à l'axe médiant du véhicule.

La toile est percée de trous à l'arrière. L'expansion des gaz lors de l'explosion est plus rapide que la fuite par les trous, donc ceux-ci n'empêchent pas le gonflage ; par contre, ils provoquent un dégonflage automatique, et évitent une explosion de la toile ou l'étouffement de la personne dans le coussin.

Efficacité

Sur une voiture, le coussin gonflable est systématiquement associé à un prétensionneur de ceinture, un dispositif qui tend la ceinture de sécurité et plaque le passager contre le dossier. En effet, pour un choc frontal (le plus dangereux), en absence de ce dispositif, la tête viendrait percuter le coussin en cours de gonflage ; la vitesse de la toile, environ 300 km/h, provoquerait un « coup de fouet » de la tête vers l'arrière avec comme conséquence un traumatisme cervical probablement mortel.

La tête vient reposer sur le coussin au moment où le prétensionneur se détend. Puis le coussin se dégonfle.

On peut noter que le coussin sert au moment où le véhicule est déjà immobilisé (le choc dure environ 1/10 de seconde), ou du moins a perdu une grande partie de sa vitesse. On peut donc se poser la question de l'utilité réelle de ce dispositif. Les études comparant le port de la ceinture seule au système ceinture + prétensionneur + coussin gonflable ont montré l'efficacité du dispositif. Mais on ne dispose pas d'étude comparant le système ceinture + prétensionneur au système ceinture + prétensionneur + coussin gonflable.

Risques

Le risque principal est lorsque le coussin ne s'est pas déclenché lors de l'accident, par exemple en cas de choc latéral, arrière, ou de tonneau. Le système de mise à feu pouvant être en mauvais état, les manipulations des sauveteurs lors de la désincarcération peut provoquer le déclenchement du système, avec un risque :

d'immobiliser la victime par la tension de la ceinture ;
de projeter tout objet ou personne qui pourrait se trouver entre le volant et la victime.

Certains systèmes disposant d'un condensateur (pour éviter que l'airbag ne fonctionne plus si la batterie venait à être détruite avant le déclenchement de l'airbag), ils restent ainsi actifs même après débranchement de la batterie. Le déchargement du condensateur prend environ une minute. Mais pour des raisons de sécurité, les secours intervenants sur place attendent, si cela est possible, une dizaine de minutes.

Enfin, le déclenchement, lors d'un choc peut provoquer :

des brûlures aux avant-bras du conducteur ;
un traumatisme facial si le conducteur est proche du volant (par exemple une personne de petite taille ayant approché le siège au maximum) ;
la projection d'un objet que le passager pourrait tenir en main (par exemple stylo) ;
la détonation peut provoquer des lésions du tympan.

Intervention des sauveteurs

Après le déclenchement de l'airbag, les sauveteurs intervenant ventilent le véhicule pour évacuer le gaz ayant servit au gonflement du coussin. Ils évitent également tout contact avec les générateurs de gaz ou le volant, qui peuvent être relativement chaud voir brûlant. Les mains et les yeux de la victime sont rincés à l'eau claire.

En présence d'un airbag non déclenché, les sauveteurs coupent l'alimentation électrique (la batterie) et mettent en place un filet sur le volant servant à contenir le coussin s'il venait à se déclencher. Il n'existe pas de dispositif pour les autres coussins. Il s'attachent également à ne rien mettre dans la zone de développement possible du coussin (pour éviter toute projection dû au déclenchement).

En astronautique

Dans le domaine de l'astronautique, certains atterrisseurs des sondes spatiales utilisent des airbags pour amortir leur chute.

Ce sont les sondes lunaires soviétique Luna 9 et Luna 13, en 1966, qui les premières furent équipées d'airbags. Bien plus tard, les sondes martiennes telles que Mars Pathfinder, Mars Exploration Rover et Beagle 2 utilisèrent ce système. Cependant pour Beagle 2, un problème qui reste pour l'instant (janvier 2006) indéterminé, est survenu durant la descente, occasionnant la perte de l'engin.

Argot

En France dans le langage argotique, le terme airbag designe la poitrine très opulente de certaines femmes.

Voir aussi

Œuvres

le film Airbag

Lien externe

L'airbag, sur le site non officiel des Sapeurs-Pompiers de Presles dans le Val d'Oise

Sécurité routière

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