ARCHIVÉ - Meilleure maîtrise des hélicoptères à commandes électriques par le pilote grâce à une nouvelle technologie

Le 01 juillet 2011 — Ottawa (Ontario)

Songez au stress qu’engendre le pilotage d’un hélicoptère lors d’une attaque fulgurante ou par vents violents, quand la luminosité est faible. Imaginez-vous combattant la gravité dans des virages serrés au-dessus d’un relief accidenté. La moindre erreur dans l’usage des nombreux panneaux de commande pourrait signifier la fin prématurée de votre carrière. 

Une véritable percée dans les systèmes de commande évolués des aéronefs changera tout cela. En effet, une technologie unique mise au point par CNRC Aérospatiale donnera aux pilotes d’hélicoptères une plus grande maîtrise de leur appareil, surtout dans les conditions qui mettent leur vie en péril. 

La nouvelle technologie est destinée aux appareils à voilure tournante dont les commandes manuelles ont été remplacées par une interface électronique, d’où l’expression « à commandes de vol électriques ». Ces systèmes, introduits dans les années 1970, se rencontrent de plus en plus souvent dans les appareils à voilure fixe ou tournante.

Les commandes de vol électriques convertissent les mouvements du manche à balai en signaux électroniques qui sont relayés à un ordinateur. Celui-ci détermine alors comment déplacer les vérins de manœuvre des gouvernes afin d’obtenir la meilleure réaction de l’appareil. L’ordinateur rehausse aussi la performance de ce dernier en lançant à l’insu du pilote des commandes qui stabilisent l’appareil et effectuent d’autres fonctions. 

« Comparativement aux commandes manuelles ordinaires, les commandes électriques ont amélioré de manière draconienne la stabilité et la maniabilité des appareils », explique Stewart Baillie, directeur du Laboratoire de recherche en vol du CNRC. « Notre technologie rehausse les systèmes à commandes électriques à un degré jamais atteint jusqu’à présent. »

Le système super-CVT 

Chercheurs à CNRC Aérospatiale, Bill Gubbels et Kris Ellis sont les créateurs de la nouvelle technologie, une architecture du système de commande qu’ils ont baptisée « super commande de la vitesse de translation » ou super-CVT. 

Les hélicoptères à commandes électriques en cours de production ou de développement font appel à de nombreux modes dédiés de commande de vol, optimisés pour la stabilité ou la manœuvrabilité. Ces systèmes exigent que le pilote sélectionne manuellement le mode qui convient le mieux à la tâche et aux conditions de vol, au moyen de commutateurs situés sur le panneau de commande. Cependant, cette procédure pose parfois des difficultés quand la visibilité diminue rapidement, dans les tempêtes de sable, par exemple. En effet, pour changer de mode, le pilote doit regarder dans la cabine au lieu de garder les yeux fixés sur la fenêtre et de suivre la situation qui se développe à l’extérieur de l’habitacle. 

Le système super-CVT active simultanément les commandes de stabilité et de maniabilité. Il dose la stabilité et l’agilité de l’appareil d’après la façon dont le pilote manie le manche à balai. Des mouvements lents et délibérés seront acheminés au système qui commande la stabilité, tandis que des mouvements secs et rapides seront envoyés à celui qui autorise une plus grande maniabilité. 

« Tous les nouveaux appareils à commandes électriques et ceux qu’on rénove devraient en être dotés, compte tenu de la formidable amélioration observée dans l’efficacité des opérations », ajoute M. Gubbels. 

« Le système facilite considérablement le pilotage des hélicoptères, surtout lors des opérations militaires ou de sauvetage, où la visibilité peut changer rapidement, par exemple à faible altitude quand il y a de la poussière, du sable ou de la neige », précise M. Ellis. 

Les limites de la technologie actuelle 

Les hélicoptères doivent pouvoir se déplacer de façon dynamique, mais aussi garder leur stabilité, selon la situation, qui évolue d’une minute à l’autre. Lorsqu’il est configuré pour un vol stable, l’appareil a tendance à réagir lentement à la manœuvre; quand c’est l’agilité qu’on privilégie, il devient « nerveux » dès que cessent les manœuvres. La technologie actuelle exige que le pilote passe manuellement d’un mode à l’autre dès que les conditions changent. Le pilote opte pour une plus grande stabilité quand la visibilité laisse à désirer, mais, ce faisant, il ne peut plus manœuvrer l’appareil avec autant de rapidité. 

Avec la technologie du CNRC, le pilote composera avec ces situations grâce à une seule interface qui allie une grande maniabilité à la stabilité. Désormais, il n’aura plus à changer de mode manuellement – un net avantage s’il doit se concentrer sur d’autres tâches capitales. La technologie du CNRC adapte la dynamique de l’appareil à la manière dont le pilote le commande. 

« Le pilote peut voler rapidement et agressivement avec son manche à balai quand il désire plus d’agilité, et l’instant suivant, ralentir et faire preuve de prudence en misant sur la stabilité, par de petits mouvements », dit M. Gubbels. « Il a le meilleur des deux mondes sans devoir changer de mode de commande », assure M. Ellis. 

Le CNRC cèdera l’exploitation de cette technologie sous licence à une entreprise canadienne qui souhaite se retrouver à l’avant-garde de l’innovation dans le domaine aérospatial et dispose des moyens pour la mettre en marché.

Plus sur le sujet

• L’Institut de recherche aérospatiale du CNRC 
• Le Laboratoire de recherche en vol du CNRC 
• Le CNRC procède au premier vol à commandes électriques de l’hélicoptère Bell 412 
• Système de commande révolutionnaire pour les appareils à voilure tournante dotés de commandes électriques (en anglais, magazine Vertical) 
• Le Conseil national de recherches du Canada met au point un système révolutionnaire pour les hélicoptères à commandes électriques (en anglais, magazine AMT)

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