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Le 15 novembre 2012, un F22 Raptor, fleuron de l’armée de l’air américaine, se crashait en Floride sur la base de Tyndall, heureusement cette fois-ci sans faire de victime, son pilote ayant réussi à s’éjecter in extremis. La raison pour laquelle 412 millions de dollars se sont transformés en chaleur et lumière ? L’hypoxie, soit le manque d’oxygène, qui a causé la perte de connaissance du pilote. En l’occurrence, il s’agissait d’une valve défaillante sur le gilet anti-G (ci-dessous) du pilote qui était en cause.

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Il ne s’agit pas d’un cas isolé : l’hypoxie d’altitude est connue depuis longtemps. Si un avion de ligne est pressurisé, ce n’est pas le cas d’un avion de chasse, qui, de plus, subit des vitesses ascensionnelles très rapides. Le manque d’oxygène se traduit alors par des troubles visuels, neuro-psychiques,  sensitivo-moteurs, pouvant aller jusqu’à la perte de connaissance. D’autres pilotes que ceux du F22 Raptor (par exemple des pilotes de F/A-18) connaissent régulièrement ce type de problèmes.

L’enregistrement audio (authentique) ci-dessous montre les effets dévastateurs d’une hypoxie chez un commandant de bord.

Face à ce danger, plusieurs approches ont été testées, avec une difficulté majeure : détecter le manque d’oxygène avant qu’il n’affecte le pilote car, compte tenu des caractéristiques d’un avion de chasse, toute seconde compte.  La société britannique Cobham Avionics vient ainsi d’annoncer la signature d’un accord avec l’US Air Force, afin de fournir le système AMPS (Aircrew Mounted Physiologic Sensing System 2.6) destiné à détecter l’hypoxie le plus tôt possible avant la crise.

Ce système repose sur l’intégration de capteurs de respiration sur le masque du pilote, avec une suite d’autres capteurs au sein du système embarqué de gestion de l’oxygène. Dans une telle approche, la difficulté consiste à détecter et mesurer l’écart à la normalité, une référence qui varie avec chaque pilote, chaque condition de vol, chaque appareil. Un problème de traitement du signal et de fusion d’informations, très différent d’un pilote à un autre.

Une autre difficulté consiste à développer des capteurs suffisamment légers, compacts, sensibles et capables de résister aux conditions d’utilisation militaire. Pour cela, Cobham a fait appel à une spin-off de la NASA, la société Orbital Research. Cette société est connue pour avoir réalisé le système PUMA, pour Portable Unit for Metabolic Analysis.

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Le masque PUMA (ci-dessus) intègre ainsi des capteurs d’oxygène, de dioxyde de carbone, de pression respiratoire, ainsi que des capteurs pour mesurer le volume et le flux d’air, la température et le rythme cardiaque du pilote.

Le système de capteurs d’inhalation est développé par Cobham sur fonds propres, l’US Air Force financera l’unité de mesure de l’expiration ainsi que le développement de huit prototypes.