Soufflerie trisonique de 1,5 m

La soufflerie trisonique de 1,5 m a joué un rôle important dans les travaux de recherche et de développement sur l’aérodynamique des aéronefs et des systèmes de défense poursuivis au Canada et ailleurs dans le monde. L’installation a fait ses preuves en permettant d’évaluer l’aérodynamisme d’une multitude de domaines de vol opérationnels à un régime d’écoulement allant d’inférieur à nettement supérieur à la vitesse du son. Ces capacités d’essai ont été élaborées dans des conditions sûres, de manière à procurer un jeu de valeurs aérodynamiques de grande qualité sur l’article complet testé et sur ses éléments.

La soufflerie trisonique de 1,5 m est une soufflerie à rafales au fonctionnement intermittent dont la vitesse varie de subsonique faible (M ≈ 0,1) à un maximum de Mach 4,25. Elle permet aussi un contrôle indépendant de la pression d’arrêt pour tout le domaine de vol opérationnel.

La soufflerie trisonique de 1,5 m est une soufflerie à rafales au fonctionnement intermittent dont la vitesse varie de subsonique faible (M ≈ 0,1) à un maximum de Mach 4,25. Elle permet aussi un contrôle indépendant de la pression d’arrêt pour tout le domaine de vol opérationnel.

La vitesse varie du dixième à plus de quatre fois celle du son. Malgré le fonctionnement intermittent, un système de stockage de l’air autorise des essais de 6 à 120 secondes, selon les paramètres de l’écoulement, la durée typique d’un test se situant à 20 secondes. Il est possible d’atteindre des nombres de Reynolds de 120 millions/mètre. La pression d’arrêt est étroitement contrôlée pendant la rafale et, en modifiant l’aire du col du diffuseur ou en régularisant la sortie d’air de la chambre de tranquillisation, on peut maintenir le nombre de Mach de l’essai très près du seuil de tolérance pendant le tangage de la maquette, même à une vitesse voisine de celle du son.

L’installation peut être configurée de trois façons, ce qui permet de satisfaire aux exigences de divers tests

Configuration pour les essais sur demi-maquette

L’usage d’un plan de symétrie et d’une balance de forces à cinq composantes permet d’adapter la section d’essai de la soufflerie trisonique de 1,5 m aux demi-maquettes de plus grande envergure et d’atteindre des nombres de Reynolds supérieurs à 27 millions par mètre (8,3 millions/pied). Avec un système de fixation autorisant de nombreux angles d’attaque, il est possible de varier les conditions d’essai du domaine de vol ordinaire aux régimes de superdécrochage. Les valeurs aérodynamiques recueillies au moyen de l’installation d’essai et la capacité d’acquérir au-delà de 300 relevés ponctuels de la pression sur l’aile et le fuselage ont démontré la grande qualité et productivité des données qui servent à évaluer la performance des aéronefs au décollage, à l’atterrissage et à leur puissance nominale.

Des développements récents ont rehaussé l’installation servant à l’essai des demi-maquettes en permettant une comparaison simultanée des propriétés aérodynamiques (grâce aux données des balances et sur la pression) et du profil d’écoulement visualisé sur l’aile et sur la queue de l’appareil. Cette technique, qui fait appel à des microsondes de turbulence fluorescentes, procure une somme considérable d’informations qui faciliteront l’évaluation et le développement des modèles d’aéronefs à une portance et à une puissance nominale élevées.

Configuration pour les essais 2D

Grâce à des sections d’essai interchangeables, on peut adapter facilement la soufflerie trisonique de 1,5 m pour tester des maquettes bidimensionnelles. Ainsi configurée, la partie expérimentale a une coupe transversale de 1,5 m x 0,38 m et autorise les essais de 0,1 à 0,95 Mach, pour des nombres de Reynolds allant jusqu’à 160 millions par mètre (50 millions/pied). Cette installation de classe 2 pour les essais en conditions contrôlées des profils NACA 0012 a prouvé son utilité pour le testage du profil aérodynamique des modèles à voilure fixe ou tournante.

On peut aussi recourir à l’installation pour développer et optimiser les pales des éoliennes, et les conditions qui y sont reproduites se prêtent aux études fondamentales sur les effets d’un nombre de Reynolds élevé sur les corps non profilés tels les câbles et les parties de bâtiments situés au-delà de l’écoulement.

Soutien au programme d’essai :

• techniques d’essai en soufflerie;
• instrumentation de la soufflerie;
• conception et fabrication de maquettes;
• mesure des déformations de la maquette sous l’action d’une charge;
• traitement des données;
• dynamique numérique des fluides.

Configurations d’essai

Montage des maquettes

Acquisition et analyse des données

Outre les données sur les forces et les moments, on mesure couramment la pression pariétale à une haute précision au moyen de transducteurs de pression à balayage électronique (EPS). Il est également possible de prendre des mesures de force et de moment sur des charges externes dans le champ d’écoulement de l’aéronef porteur.

Pour enregistrer les données nominales des écoulements stables, on recourt à un système PXI/PC commandé par une plateforme LabView. Un système d’acquisition des données à grande vitesse est également disponible pour mesurer les phénomènes qui se produisent à un régime instationnaire.