La conception de base Apollo EMU a pris plus de trois ans à produire. Au début du programme Apollo, la combinaison spatiale Apollo n’avait pas encore reçu son nom définitif d’UEM. Entre 1962 et 1964, la combinaison spatiale s’appelait l’Ensemble de combinaison spatiale (SSA). L’Apollo SSA se composait d’un Ensemble de Vêtements sous Pression (PGA) et d’un système de Support de Vie Portable (PLSS) pour sac à dos.
La NASA a organisé un concours pour le contrat Apollo SSA en mars 1962. Chaque proposition de concours devait démontrer toutes les capacités nécessaires pour développer et produire l’ensemble de l’ASS. De nombreuses équipes d’entrepreneurs ont soumis des propositions. Deux ont suscité l’intérêt de la NASA. La division Hamilton Standard de United Aircraft Corporation a proposé à Hamilton de fournir la gestion du programme SSA et le PLSS avec David Clark Company en tant que fournisseur PGA. La proposition d’International Latex Corporation (ILC) prévoyait qu’International Latex soit le gestionnaire du programme SSA et le fabricant PGA, Republic Aviation fournissant une expérience supplémentaire en matière de combinaisons et Westinghouse fournissant le PLSS.
Après évaluation des propositions, la NASA a préféré le concept et l’expérience du programme Hamilton PLSS à la conception ILC PGA. La NASA a choisi de diviser les équipes Hamilton et ILC, en délivrant le contrat à Hamilton avec la stipulation qu’ILC fournit la PGA.
En mars 1964, Hamilton et la NASA avaient trouvé trois conceptions successives d’ILC Apollo PGA qui ne répondaient pas aux exigences. Lors des tests comparatifs, seule la combinaison Gemini de David Clark était acceptable pour l’utilisation du module de commande Apollo. Alors que le Hamilton PLSS répondait à toutes les exigences, les tests effectués avec équipage ont prouvé que les exigences en matière de survie étaient insuffisantes, forçant le programme Apollo SSA à recommencer.
En octobre 1964, la NASA choisit de scinder le programme de combinaison spatiale en trois parties. David Clark fournirait les combinaisons pour les premières missions du « Bloc I » sans activité extra-véhiculaire (EVA). Le programme Hamilton/ILC continuerait en tant que « Bloc II » pour soutenir les premières missions EVA. La conception de la combinaison de pression pour le bloc II devait être sélectionnée lors d’un nouveau concours en juin 1965. Pour assurer le succès du sac à dos Block II, AiResearch a été financé pour un effort de sac à dos parallèle. Les missions Apollo ultérieures, de plus longue durée, seraient des blocs III et disposeraient de combinaisons de pression plus avancées et d’un sac à dos de plus longue durée à fournir par des fournisseurs sélectionnés lors de futures compétitions. Pour refléter ce nouveau départ dans le programme, le PGA a été renommé Ensemble de combinaisons de pression (PSA) dans l’ensemble des programmes et les SSA des Blocs II et III ont été renommés Unité de mobilité extravéhiculaire (UEM).
Hamilton et International Latex n’ont jamais été en mesure de nouer une relation de travail efficace. En mars 1965, Hamilton est passé à B. F. Goodrich en tant que fournisseur de costumes. International Latex, en juillet 1965, a remporté le concours de combinaisons Block II avec son design A5L. Cela a obligé la NASA à assumer directement la gestion du programme EMU Block II. Avant la fin de 1965, Hamilton Standard a terminé la certification de son nouveau sac à dos. La NASA a par la suite mis fin au sac à dos AiResearch Block II, complétant ainsi la sélection des modèles de combinaisons / sacs à dos et des fournisseurs pour soutenir la première marche de l’homme sur la Lune. Cependant, cela ne devait pas être sans améliorations. L’Apollo 11 EMU comportait une combinaison A7L avec un sac à dos -6 (dash six) reflétant sept combinaisons et six itérations de conception de sac à dos. L’A7L était une combinaison d’entrée arrière fabriquée en deux versions. L’Extra-véhiculaire (EV), qui serait utilisé sur la Lune et le Pilote de Module de commande (CMP) qui était un vêtement plus simple.
Les combinaisons de pression A7L ont atteint le vol spatial en octobre 1968 à bord d’Apollo 7. Ceux-ci ont été utilisés comme combinaisons d’urgence de lancement et de rentrée. Toujours en 1968, la NASA a reconnu qu’avec des modifications, l’UEM Block II pourrait en outre prendre en charge les missions EVA ultérieures impliquant un véhicule Rover lunaire (LRV). Cela a entraîné la fin du bloc Apollo III en faveur d’une UEM Apollo 15 à 17 utilisant une combinaison A7LB et un sac à dos longue durée « -7 ».
L’EMU Apollo complète a fait ses débuts dans l’espace avec Apollo 9 lancé dans l’espace le 3 mars 1969. Le quatrième jour de la mission, le pilote du Module lunaire Russell Schweickart et le Commandant James McDivitt sont entrés dans le Module lunaire. Les astronautes ont ensuite dépressurisé à la fois le Module de commande et le Module lunaire. Schweickart est sorti du module lunaire pour tester le sac à dos et mener des expériences. David Scott est sorti partiellement de la trappe du Module de Commande soutenu par un système ombilical relié au Module de Commande pour observer. L’EVA n’a duré que 46 minutes mais a permis une vérification des deux configurations EVA de l’UEM. Ce fut la seule sortie dans l’espace Apollo avant la mission d’atterrissage lunaire Apollo 11.
Apollo 11 a fait de l’A7L la combinaison la plus emblématique du programme. Il s’est avéré être la combinaison de pression principale portée par les astronautes de la NASA pour le projet Apollo. À partir de 1969, les combinaisons A7L ont été conçues et produites par ILC Dover (une division de Playtex à l’époque). L’A7L est une évolution de l’A5L initiale d’ILC, qui a remporté un concours de combinaison de pression en 1965, et de l’A6L, qui a introduit la couche de couverture thermique et micrométéroïde intégrée. Après l’incendie meurtrier d’Apollo 1, la combinaison a été améliorée pour être résistante au feu et désignée A7L.
Le 20 juillet 1969, les ÉMEUS d’Apollo 11 ont joué un rôle important dans la couverture télévisée du premier atterrissage lunaire. Toujours en 1969, International Latex choisit de se séparer de son activité de combinaisons de pression pour former ILC Dover.
La conception de base de la combinaison A7L était une combinaison « torse-membre » à cinq couches d’une seule pièce avec des articulations alambiquées en caoutchouc synthétique et naturel au niveau des épaules, des coudes, du poignet, des hanches, de la cheville et des articulations du genou. Un ensemble « câble / conduit » d’épaule permettait à l’épaule de la combinaison de se déplacer vers l’avant, vers l’arrière, vers le haut ou vers le bas avec les mouvements de l’utilisateur. Des déconnexions rapides au niveau du cou et des avant-bras ont permis la connexion des gants de pression et du célèbre casque Apollo « fishbowl » (adopté par la NASA car il permettait une vue sans restriction, tout en éliminant le besoin d’un joint de visière requis dans les casques de combinaison spatiale Mercury et Gemini et Apollo Block I). Une couche de couverture, conçue pour être ignifuge après l’incendie mortel d’Apollo 1, était fixée à l’ensemble de vêtement sous pression et était amovible pour les réparations et l’inspection. Toutes les combinaisons A7L comportaient une fermeture à glissière verticale à partir de la déconnexion du casque (anneau de cou), dans le dos et autour de l’entrejambe.
Spécifications, EMUEdit Apollo 7-14
- Nom: Unité de Mobilité extravéhiculaire (UEM)
- Fabricant: ILC Dover (Ensemble de Combinaison de Pression) et Hamilton Standard (Système de Survie Portable)
- Missions: Apollo 7-14
- Fonction: Activité intra-véhiculaire (considérée comme), une activité extra-véhiculaire orbitale (EVA) et EVA terrestre
- Pression de fonctionnement: 3,7 psi (25,5 kPa)
- considérée comme la Masse de la Combinaison: 62 lb (28,1 kg)
- Masse de la Combinaison EVA: 76 lb (34,5 kg)
- Masse totale de la Combinaison EVA: 200 lb (91 kg)
- Support de vie primaire: 6 heures
- Support de vie de secours: 30 minutes
Assemblage de combinaison de pression extravéhiculaire
Ensemble de Combinaisons de membres du torse
Entre Apollos 7, le Commandant (CDR) et le pilote du Module lunaire (LMP) avaient des Ensembles de Combinaisons de membres du Torse (TSLA) avec six connexions de support de vie placées dans deux colonnes parallèles sur la poitrine. Les 4 connecteurs inférieurs transmettaient l’oxygène, un connecteur casque électrique / biomed se trouvait en haut à droite et un connecteur d’eau de refroidissement bidirectionnel se trouvait en haut à gauche.
Vêtement Micrométéoroïde Thermiquemodifier
Le Vêtement Micrométéoroïde Thermique Intégré (ITMG) recouvrant l’Ensemble de la Combinaison des Membres du Torse était un Vêtement Micrométéoroïde Thermique Intégré (ITMG).Ce vêtement protégeait la combinaison de l’abrasion et protégeait l’astronaute du rayonnement solaire thermique et des micrométéoroïdes qui pouvaient perforer la combinaison. Le vêtement était composé de treize couches de matériau qui étaient (de l’intérieur vers l’extérieur): nylon revêtu de caoutchouc, 5 couches de Mylar aluminisé, 4 couches de Dacron non tissé, 2 couches de stratifié film Kapton / marquisette bêta aluminisé et tissu de filament Bêta revêtu de téflon.
En outre, l’ITMG a également utilisé un patch de nickel-chrome tissé « Chromel-R » (le patch de couleur argent familier vu en particulier sur les combinaisons portées par l’équipage d’Apollo 11) pour la protection contre l’abrasion du sac à dos Portable Life Support System (PLSS). Chromel-R a également été utilisé sur la tige des bottes lunaires et sur les gants EVA. Enfin, des plaques de téflon ont été utilisées pour une protection supplémentaire contre l’abrasion sur les genoux, la taille et les épaules de l’ITMG.
À partir d’Apollo 13, une bande rouge de tissu Bêta a été ajoutée à l’ITMG du commandant sur chaque bras et jambe, ainsi qu’une bande rouge sur l’ensemble de visière centrale EVA nouvellement ajouté. Les rayures, initialement connues sous le nom de « Rayures des Affaires publiques » mais rapidement renommées « rayures du commandant », permettaient de distinguer facilement les deux astronautes sur la surface lunaire et ont été ajoutées par Brian Duff, responsable des Affaires publiques au Centre des vaisseaux spatiaux Habités, pour résoudre le problème pour les médias ainsi que la NASA d’identifier les astronautes sur les photographies.
Vêtement de Refroidissement liquide
Les équipages lunaires portaient également un Vêtement de Refroidissement et de ventilation Liquide à trois couches (LCG) ou « combinaison d’union » avec un tube en plastique qui faisait circuler l’eau pour refroidir l’astronaute, minimisant la transpiration et la formation de buée sur le casque de la combinaison. L’eau était fournie au LCG à partir du sac à dos PLSS, où l’eau en circulation était refroidie à une température confortable constante par un sublimateur.
Système de support de vie portabledit
Au début de la compétition de combinaison spatiale Apollo, personne ne savait comment le support de vie s’attacherait à la combinaison, comment les commandes devaient être disposées ou quelle quantité de support de vie était nécessaire. Ce que l’on savait, c’est qu’en dix mois, le Système de Survie portable, alias « sac à dos », devait être terminé pour supporter les tests complets du système de combinaison avant la fin du douzième mois. Avant l’attribution du contrat de combinaison spatiale, l’exigence d’un support de vie normal par heure a presque doublé. À ce stade, une exigence de dépense énergétique métabolique horaire maximale a été ajoutée, soit plus de trois fois l’exigence initiale.
À la fin de 1962, l’essai d’une combinaison d’entraînement précoce a soulevé des préoccupations concernant les besoins en maintien de la vie. Les préoccupations ont été rejetées car les nouvelles conceptions Apollo à venir devraient avoir une mobilité d’effort réduite et des systèmes de ventilation améliorés. Cependant, Hamilton a considéré cela comme une indication forte que les besoins en support de vie de la combinaison spatiale Apollo pourraient augmenter de manière significative et a lancé une recherche et un développement financés en interne dans les technologies de « sac à dos ».
Au dixième mois, le premier sac à dos a été achevé. Des tests habités ont révélé que le sac à dos répondait aux exigences. Cela aurait été un grand succès si les tests effectués avec équipage avaient confirmé que les besoins de survie de 1963 n’étaient pas suffisants pour répondre aux besoins des missions lunaires. Au début de 1964, les spécifications finales de la combinaison spatiale Apollo ont été établies qui augmentaient les opérations normales de 29% et augmentaient le support d’utilisation maximum de 25%. Encore une fois, les contraintes de volume et de poids n’ont pas changé. Ces augmentations finales ont nécessité des rendements opérationnels qui ont donné naissance à l’invention du sublimateur de plaques poreuses et du vêtement de refroidissement liquide Apollo.
Le sublimateur de plaques poreuses avait une plaque métallique avec des pores microscopiques dimensionnés de manière à ce que si l’eau s’écoulant sous la plaque se réchauffait à un niveau plus que confortable pour l’utilisateur, l’eau gelée dans la plaque dégelait, s’écoulait à travers la plaque et bouillait dans le vide de l’espace, emportant la chaleur dans le processus. Une fois l’eau sous la plaque refroidie à une température confortable pour l’utilisateur, l’eau dans la plaque gèle à nouveau, scellant la plaque et arrêtant le processus de refroidissement. Ainsi, le rejet de chaleur avec contrôle automatique de la température a été réalisé sans que les capteurs ou les pièces mobiles ne fonctionnent correctement.
Le vêtement de refroidissement liquide Apollo était un vêtement en maille ouverte avec des tubes attachés pour permettre à l’eau de refroidissement de circuler autour du corps pour éliminer l’excès de chaleur corporelle en cas de besoin. Le vêtement maintenait les tubes contre le corps pour une évacuation très efficace de la chaleur. La maille ouverte permettait la circulation de l’air sur le corps pour éliminer l’humidité et éliminer la chaleur corporelle. En 1966, la NASA a acheté les droits du vêtement de refroidissement liquide pour permettre à toutes les organisations d’accéder à cette technologie.
Avant la première sortie dans l’espace Apollo, le sac à dos a reçu un écran et une unité de contrôle montés à l’avant, nommée unité de contrôle à distance. Cela a été révisé pour Apollo 11 afin de fournir en outre un accessoire de caméra pour fournir des images lunaires de haute qualité.
Ensemble de combinaison de pression intravéhiculaire (CMP)
Torso Limb Suit AssemblyEdit
Le pilote du module de commande (CMP) avait un TSLA similaire au commandant et au pilote du module lunaire, mais avec du matériel inutile supprimé car le CMP n’effectuerait aucune activité extravéhiculaire. Par exemple, le TSLA du CMP n’avait qu’un seul ensemble de connecteurs de gaz au lieu de deux et n’avait pas de connecteur de refroidissement par eau. La soupape de surpression dans le manchon de la combinaison et les fixations de fixation de l’attache utilisées dans le module lunaire ont également été supprimées. Le TSLA pour le CMP a également supprimé un palier de bras qui permettait au bras de tourner au-dessus du coude.
Couche de couverture intravéhiculairedit
Au-dessus de la TSLA, les pilotes du module de commande ne portaient qu’une couche de couverture intravéhiculaire à trois couches (IVCL) de tissu nomex et bêta pour la protection contre le feu et l’abrasion.
Vêtement d’usure Constantedit
Le CMP portait une combinaison d’union en tissu de coton plus simple appelée Vêtement d’usure constante (CWG) sous le TSLA au lieu du Vêtement de refroidissement liquide refroidi à l’eau. Son refroidissement provenait directement du flux d’oxygène dans sa combinaison via un ombilical du système de contrôle de l’environnement du vaisseau spatial. Lorsqu’ils n’exécutent pas d’EVA lunaires, les LMP et CDR portaient également un CWG au lieu du LCG.