Les pays d'Amérique du Nord évoquent les grands moments qu'ils ont vécus et envisagent de nouvelles collaborations

 

- Ottawa, Ontario

M. Ibrahim Yimer, Directeur général du Centre de recherche en aérospatiale du CNRC avec M. Robert Pearce, administrateur adjoint de la NASA pour l'aéronautique à la 12ième conférence annuelle de l'International Forum for Aviation Research, à Warsaw en Pologne.

Cette semaine, les innovateurs en aéronautique canadiens et américains célèbrent des jalons historiques, soulignent des réalisations récentes et anticipent la poursuite d'un partenariat qui fera des voyages en avion une activité plus durable au 21e siècle.

Quand il est question d'aviation en Amérique du Nord, les yeux se tournent inévitablement vers la National Aeronautics and Space Administration (NASA – en anglais seulement), aux États-Unis, ou le Conseil national de recherches du Canada (CNRC), 2 organismes dont les activités de recherche dans ce domaine s'étendent sur plus d'un siècle.

Qu'ils collaborent ou fassent cavalier seul, le CNRC et la NASA ont fait progresser les technologies de l'aéronautique au point de transformer l'avion en le moyen de transport en commun le plus efficace et le plus sûr au monde.

Au terme d'une série d'ateliers techniques tenue l'an dernier, les 2 organisations ont désormais identifié la nature des recherches qu'il faudrait entreprendre et qui pourraient voir leur association se prolonger, que ce soit avec l'étude du givrage des aéronefs, la propulsion électrique et d'autres technologies liées à l'aéronautique.

« L'expertise, l'inventivité et la détermination qui ont permis à nos équipes de réaliser collectivement des progrès fabuleux dans le passé nous aideront à atteindre les nouveaux objectifs que nous nous sommes fixés pour l'avenir », a déclaré Robert Pearce (en anglais seulement), administrateur adjoint de la NASA pour l'aéronautique.

Ibrahim Yimer, directeur général du Centre de recherche en aérospatiale du CNRC, a lui aussi vanté l'utilité de maintenir un tel partenariat.

« Le CNRC et la NASA collaborent depuis des lustres grâce à la complémentarité de leurs experts et de leurs installations scientifiques. D'autres découvertes et succès suivront quand nous nous attaquerons aux difficultés auxquelles se bute actuellement l'aviation dans le monde. »

Réalisations récentes

L'alliance actuelle entre la NASA et le CNRC a été cimentée en 2010 par la concrétisation d'un partenariat en recherche sur le givrage qui devait accroître nettement le temps de qualité que les membres de l'équipe binationale passeraient ensemble au cours des années subséquentes.

Maintes activités tournaient autour de la notion quelque peu étonnante (en anglais seulement) que les innombrables et minuscules cristaux de glace qui accompagnent les orages à haute altitude peuvent fondre, geler à nouveau et s'accumuler au cœur du réacteur qui les avale, au point de lui faire perdre sa puissance, voire de l'immobiliser.

Au sein d'une vaste équipe composée de membres de l'industrie et du gouvernement, le CNRC a mis au point une sonde installée sur l'aile, qui mesure avec précision la concentration de ces cristaux dans diverses conditions météorologiques, et une deuxième qui, glissée dans le moteur, détecte la glace grâce aux ultrasons.

Lors des essais en vol menés par la NASA, la sonde ultrasonique a donné des résultats prometteurs, tandis que celle fixée sur l'aile a fourni aux responsables de la réglementation les informations à partir desquelles ils ont établi des normes de sécurité pour les procédures de vol et les nouveaux moteurs, dans les conditions favorisant la formation de cristaux de glace. La NASA a aussi adapté la technologie de la sonde du CNRC en vue de s'en servir dans ses propres laboratoires.

Un autre champ de recherche dans lequel interviennent les cristaux de glace est la manière dont les carburants de remplacement qui alimentent les moteurs à réaction (plus précisément le mélange à parts égales de biocarburant et d'essence d'aviation) modifient le volume d'émissions dangereuses et la formation des traînées de condensation quand les gaz d'échappement chauds sont expulsés du moteur et entrent en contact avec l'air ambiant, sous le point de congélation.

Dans le cadre des vols d'essai (en anglais seulement) réalisés par la NASA en 2014 en vue de préciser l'effet des carburants de remplacement sur les traînées de condensation et les émissions des aéronefs, l'avion à réaction de recherche CT-133 du CNRC a suivi le DC-8 de la NASA pour échantillonner les gaz qui s'échappaient de ses moteurs. Les résultats ont révélé une diminution du volume des émissions et les tests subséquents (en anglais seulement) ont confirmé un effet similaire sur les traînées de condensation, 2 bonnes nouvelles pour l'aviation, qui souhaite faire sa part dans la lutte contre le changement climatique.

Une autre collaboration avec la NASA, toujours en cours, a fourni au CNRC un capteur consistant essentiellement en un microphone capable de saisir des sons à très basse fréquence, inaudibles pour l'oreille humaine.

Théoriquement, ce capteur intercepte et suit les sons à basse fréquence qu'émettent les turbulences. Parmi ses applications éventuelles figure la capacité, pour un avion, d'éviter les turbulences invisibles dans l'atmosphère ou de décoller et d'atterrir à plus courte distance d'un autre appareil, en évitant les turbulences qu'il laisse dans son sillage.

Des réussites qui en amèneront d'autres

Équipe du NRC et de la NASA étudiant les effets sur les émissions et la formation de traînées de condensation de la combustion de carburants alternatifs dans les moteurs à réaction.

Ces recherches sur le givrage ont servi de point de départ à d'éventuelles collaborations futures; l'an dernier, au-delà de 130 personnes du CNRC et de la NASA ont participé à une série d'ateliers techniques à l'issue desquels ont émergé divers thèmes ou idées pour de nouveaux projets. Sur les 64 proposés, les 6 projets suivants ont été retenus.

  • Terminer le travail amorcé sur le givrage résultant des grosses gouttes surfondues, c'est-à-dire celles dont la température est inférieure au point de congélation, mais qui restent à l'état liquide jusqu'à ce quelle heurtent un avion et gèlent instantanément.
  • Utiliser les installations de givrage des 2 pays pour déterminer si on pourrait certifier la sûreté d'une voilure fortement hypersustentée pour le vol dans certaines conditions de givrage par l'analyse du système sur ordinateur au lieu d'autres méthodes.
  • Établir si un aéronef pourrait être construit avec des matériaux glaciophobes (dotés d'une surface finement texturée qui empêche la glace d'y adhérer).
  • Échafauder un plan quinquennal de collaboration sur la propulsion électrique, dans la foulée des engagements de chaque organisation à concourir à la lutte contre le changement climatique en favorisant l'avènement d'une aviation plus efficace et durable.
  • Planifier une série d'activités de recherche et d'essai afin de perfectionner les techniques de détection et d'évitement sans lesquelles on ne pourra exploiter les aéronefs autonomes, dans le cadre du programme Advanced Air Mobility (en anglais seulement) de la NASA et du programme Mobilité aérienne intégrée du CNRC.
  • Continuer de chercher comment intégrer l'ensemble de ces avancées techniques à mesure qu'on leur trouve des applications, car elles pourraient nécessiter de nouvelles approches à la gestion du trafic aérien.

Bien qu'on n'ait pas précisé la portée exacte des travaux ni leur durée, car ils en sont encore à divers stades de développement, il tarde aux responsables des 2 pays d'aller de l'avant.

« J'ai hâte de poursuivre nos relations transfrontalières afin que la recherche mondiale sur l'aviation durable puisse progresser et qu'on s'attaque au changement climatique ».

Yimer

Et M. Pearce d'ajouter : « Je suis persuadé que ce travail fera surgir des difficultés qu'il faudra surmonter, mais il ne fait aucun doute que nos recherches avec nos partenaires canadiens seront récompensées et comptent énormément dans la pérennité de l'aviation. Sans oublier le plaisir qu'on en retirera. »

Des noces d'argent

Cet engagement renouvelé entre nations voisines survient à un moment où le CNRC et la NASA fêtent le 75e anniversaire des installations qui ont été le théâtre d'extraordinaires réalisations dont l'aéronautique a profité.

Au Canada, l'installation en question est le Laboratoire de recherche en vol du CNRC, à Ottawa, qui abrite une escadrille d'appareils administrée par le Centre de recherche en aérospatiale du CNRC et utilisée par ce dernier pour ses programmes scientifiques de recherche en vol.

« Je félicite et remercie tous ceux qui ont pris part aux projets à l'origine des nombreux articles relatant les triomphes de la technologie que ces installations ont enregistrés au cours des 75 années passées. Et ce n'est pas fini ».

Yimer

Aux États-Unis, c'est l'Armstrong Flight Research Center (en anglais seulement) de la NASA, en Californie, qui célèbre ses 3 quarts de siècle. Le vol supersonique y est né (en anglais seulement) et les engins spatiaux regagnent la Terre (en anglais seulement) sur le fameux lit asséché du lac que le centre de recherche partage avec la base de l'armée de l'air Edwards. De curieux avions expérimentaux (en anglais seulement) y prennent toujours leur envol.

« Les recherches réalisées aux installations d'Ottawa et de Californie ont contribué à faire progresser l'aviation à un tel point que le savoir qui en découle remplirait n'importe quelle bibliothèque, réelle ou virtuelle, d'un trésor de rapports techniques ».

Pearce

Regard sur le passé

Si 75 ans paraissent impressionnants, il faudrait remonter à plus d'un siècle pour vraiment apprécier tout ce qu'ont accompli ces prestigieuses institutions.

En effet, la NASA a vu le jour en 1915. Elle s'appelait alors le National Advisory Committee for Aeronautics (en anglais seulement). La création du CNRC, elle, remonte à 1916. Les 2 organisations se voulaient une réplique à l'Europe, qui affirmait de plus en plus sa domination dans le monde de l'aéronautique au sortir de la Première Guerre mondiale.

Fonctionnant parfois indépendamment, parfois ensemble, les 2 pays ont permis à l'aviation de connaître des progrès cruciaux—vitesse, capacités, maniabilité, sécurité et bien d'autres—, dont nous avons tous bénéficié dans le monde.

Au Canada, ces premières contributions sont allées de l'invention d'une combinaison anti-G empêchant les pilotes de perdre connaissance quand ils accomplissaient des manœuvres à haute voltige au développement du Beaver de De Havilland, un des appareils les plus aimés et les plus polyvalents, encore en usage aujourd'hui dans les régions reculées, voire inaccessibles de toute autre manière.

Aux États-Unis, les vastes études sur la forme des ailes et de la cellule des aéronefs (en anglais seulement) ont donné naissance à des appareils sans cesse plus gros et plus rapides, des moteurs à réaction moins bruyants et gourmands (en anglais seulement), ainsi que d'autres progrès (en anglais seulement) dans chaque facette de l'aviation (en anglais seulement).

Avec la conquête de l'espace est né l'objectif de poser un homme sur la lune, puis de le ramener sain et sauf sur Terre, ce qui a été accompli avec l'aide d'ingénieurs canadiens (en anglais seulement) tels James Chamberlin (en anglais seulement), Owen Maynard (en anglais seulement) et John Hodge (en anglais seulement).

Par la suite, la collaboration des 2 pays dans les programmes de la navette spatiale et de la station orbitale internationale s'est surtout illustrée quand le Canada a conçu les gigantesques bras robotisés (en anglais seulement) sans lesquels la station spatiale n'aurait jamais pu être bâtie ni continuer d'être exploitée.

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