Technique MotoGP : L’airbag, les secrets d’un dispositif qui transforme un gaz en protection

La première fois que le monde a entendu parler des airbags, c’était dans les années 50, lorsque le premier brevet a été déposé aux États-Unis. Il a fallu encore 20 ans pour le voir installé dans une voiture de série : c’était en 1973 et les constructeurs automobiles américains étaient des pionniers dans ce domaine. Depuis 1976, des recherches se portent également sur des vestes airbags, qui sont apparues en série 20 ans plus tard : il était temps que les motards aient leur propre airbag.

Un peu d’histoire

En 1976, le Hongrois Tamás Straub a inventé la première veste airbag et présenté à l’Office hongrois des brevets. De nombreuses sociétés ont tenté de transposer l’accroissement de sécurité que procure un coussin gonflable de sécurité en voiture au monde de la moto. Cependant, les types d’impacts et d’éjections à moto ne s’apparentent pas à ceux observables en voiture. Il était donc très difficile d’équiper les motos d’un tel système. Certains constructeurs ont néanmoins proposé ce type d’équipement comme Honda.

Partant de ce constat, en 1995, la société japonaise Mugen Denko commence à travailler à l’élaboration d’une veste « airbag ». Plutôt que de proposer un coussin de sécurité sur la moto, elle décide de proposer un coussin qui suivra le pilote, même après son éjection. De nombreuses améliorations sont apportées, jusqu’en 2006 où la société française Helite obtient une certification CE pour sa version adaptée du système Hit-Air de Mugen Denko, entre temps décliné en gilets, blousons et vestes. Avec cette version du coussin de sécurité, l’intégralité de la colonne vertébrale est protégée. Le fabricant propose un gilet dénommé « Airnest » qui vise à se mettre par-dessus un blouson, l’avantage étant que cela peut s’adapter sur n’importe quel blouson existant.

De nombreux fabricants se lancent dans la conception de systèmes airbags : Motoair, Spidi, IPJ, Dainese, Bering, Alpinestars, etc.

Ainsi le fabricant Dainese a conçu un gilet airbag pour le motard. Son gilet D-Air Street est le premier à obtenir la note de cinq étoiles au classement SRA avec seulement 45 millisecondes pour gonfler entièrement le gilet à partir du choc. Le gilet airbag se porte par-dessus le blouson habituel et est certifié EN 1621-2. Utilisé en compétition, le système D-Air protège le pilote au niveau du cou, des épaules et clavicules.

Basé sur le système API doté d’un boîtier de détection des chocs, d’un boîtier de détection de chute et d’un boîtier faisant l’interface entre le deux-roues et le gilet, le fabricant Bering propose depuis novembre 2012 le Protect’Air qui obtient la note de quatre étoiles au classement SRA.

Le fabricant Alpinestars travaille également sur le concept d’airbag et développe sa technologie baptisée « Air Tech » qui équipe déjà les pilotes professionnels. Il vise à commercialiser un équipement pour le grand public dans les prochaines années. Le gilet airbag Alpinestars Tech-Air possède également une version adaptée à la piste, ce qui le rend utilisable pour tous les motards qui pratiquent la moto sur circuit.

De l’automobile à la moto

Le principe de l’airbag automobile est assez simple. En cas d’accident, un ou plusieurs ballons se gonflent à basse pression, enveloppant d’éventuels objets contondants à l’intérieur de l’habitacle. L’ensemble du mécanisme de protection est activé en cas d’accident, mais seulement lorsque celui-ci a été détecté. Autrement dit, ce serait comme si la collision entre la voiture et l’autre objet avait appuyé sur le bouton d’activation. Son but est de s’interposer entre le passager et les parties les plus dangereuses de l’habitacle, afin de limiter autant que possible les blessures éventuelles. Fondamentalement, en utilisant des sacs se gonflant librement, l’airbag protège la voiture du passager.

Pour appliquer le concept d’airbag à la moto, et donc au corps humain, il a fallu inverser le point de vue. Ici, vous devez vous protéger contre les impacts qui peuvent provenir non seulement de votre propre véhicule, mais aussi d’une infinité d’obstacles externes et imprévisibles. Et surtout, activer la protection avant l’impact.

 

 

Dans le processus de recherche et de développement, les équipementiers ont alors compris qu’il y avait deux principaux obstacles à surmonter et deux fronts sur lesquels concentrer leurs efforts : prévoir l’impact et gonfler le sac à temps, et contrôler le flux d’air à l’intérieur du sac. D’une part, il était nécessaire de mettre au point le cerveau du système en partant de zéro : un algorithme et une unité de contrôle capables de reconnaître les différentes dynamiques d’une chute et d’activer l’ensemble du système à temps, uniquement lorsque cela est nécessaire. D’autre part, un travail a été fait sur l’ingénierie d’un sac tridimensionnel, le cœur du système, qui serait capable de créer un véritable bouclier autour du corps du conducteur.

Comme l’ensemble du système doit nécessairement adhérer au corps du motard et respecter cette nouvelle logique d’anticipation des impacts, les équipementiers ont dû tout réinventer à partir de zéro, en conservant le principe de base de la protection de l’air.

Le système d’airbag moto fonctionne grâce à des capteurs, des gyroscopes, des accéléromètres et une unité de contrôle électronique qui traite les données 1 000 fois par seconde, il reconnaît de manière autonome les situations dangereuses et active le sac de protection qui enveloppe les parties les plus vulnérables du torse du motard. Aujourd’hui, l’algorithme est basé sur le retour d’expérience des pilotes sur piste mais aussi des motards sur route, tandis que l’unité de contrôle a subi de nombreuses étapes d’évolution.

Zoom sur le système Dainese

L’un des piliers sur lesquels Dainese a toujours fondé le développement de ses produits est l’ergonomie. Une protection lourde et inconfortable, aussi efficace soit-elle, ne sera jamais une solution au problème, car il sera difficile de faire en sorte que les gens la portent. L’airbag ne fait pas exception à la règle et constitue même la réponse ultime à cette exigence. L’airbag est la protection invisible, imperceptible jusqu’au moment où elle devient vraiment nécessaire.

Dainese D-air® bouleverse le concept de l’airbag. Le sac D-air® est construit à l’aide d’une technologie brevetée de microfilaments, la seule solution possible pour contrôler le flux d’air à l’intérieur du sac, créée par l’équipe de recherche et développement de Dainese. Les microfilaments rejoignent les parois du sac et les maintiennent à une distance constante de 5 cm en tout point. Les microfilaments empêchent l’air à l’intérieur du sac de se déplacer et de se déformer, ce qui permet de maintenir une pression uniforme sur toute la surface.

 

 

Le résultat est un sac résistant aux chocs qui n’agit pas comme un ballon gonflé, mais protège uniformément comme un bouclier. L’air ne bouge pas et ne modifie donc pas la forme et la pression des différentes zones du sac ; il ne subit donc pas de déformation et maintient une hauteur de 5 cm sur toute sa surface. Les microfilaments permettent également de donner au sac lui-même une forme tridimensionnelle élaborée qui enveloppe les parties du corps couvertes et ne change pas lorsqu’il est soumis à une pression.

Le sac a été créé, d’une part, pour qu’il ne cause pas lui-même de blessures au conducteur et, d’autre part, pour offrir un niveau de sécurité plus élevé qu’une protection composite traditionnelle. Une fois gonflé, le sac forme un bouclier capable d’absorber beaucoup plus d’énergie qu’une protection rigide ne pourrait en dissiper.

Pour assurer une protection efficace avec une épaisseur réduite à cinq centimètres, le contrôle de la pression à l’intérieur du sac est essentiel. La pression à l’intérieur d’un airbag D-air® varie entre 1,25 et 1,75 bars selon les modèles, ce qui est suffisant pour en faire un véritable bouclier pour le corps. Ce niveau de pression permet au D-air® de protéger mieux que tout autre dispositif, en absorbant autant de force d’impact que 7 protections dorsales traditionnelles de niveau 1.

 

 

La protection de l’air est invisible et intangible jusqu’à ce qu’elle soit effectivement activée en cas de besoin. En plus de la protection accrue, il est également d’une légèreté et d’un confort inégalés, comparables à ceux d’un vêtement traditionnel.