ARCHIVÉ - Le CNRC et la filière du froid (deuxième partie) : la recherche sur la glace

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Le 06 février 2006— Ottawa (Ontario)

 
 
Le CNRC et la filière du froid
 
 

La recherche sur la neige

 
 

La recherche sur la glace

 
 

Autres recherches sur la glace

 
 

Au fil des ans, les recherches du CNRC en matière de glace et de neige ont varié de la protection des Canadiens contre les avalanches à l'étude des effets de la neige et de la glace sur les structures et le transport. Le CNRC possède même des installations spéciales lui permettant de tester dans les conditions nordiques de notre climat.

Le Centre de technologie des transports de surface du CNRC (CTTS-CNRC) joue un rôle important dans l'évaluation et l'essai de véhicules à l'échelle dans sa chambre environnementale. Le CTTS-CNRC abrite en effet la plus grande installation du Canada où l'on effectue des tests et des travaux de génie climatique. Elle accueille à peu près n'importe quoi : des lourds wagons de chemin de fer aux longs semi-remorques articulés, sans oublier les plus récents blindés légers de l'armée.

Chambre environnementale du CTTS-CNRC
Chambre environnementale du CTTS-CNRC

Quelle que soit la saison, les employés du CNRC soumettent ces véhicules à des températures extrêmes (jusqu'à ‑51 °C) dans cette installation où l'on fait littéralement « la pluie et le beau temps ». L'humidité et le froid attaquant les pièces des véhicules comme les matériaux, les fabricants et divers organismes gouvernementaux sollicitent l'aide du CTTS-CNRC pour savoir si les véhicules, leurs pièces et les groupes d'alimentation sont assez robustes pour résister à la glace, au verglas et à la neige en hiver. Ils font aussi appel aux experts du CTTS-CNRC pour étudier et vérifier l'effet des températures élevées auxquelles s'évaporent les fluides (autour de 55 °C).

Marc Garneau, le premier Canadien à voyager dans l'espace (qui travaillait pour le CNRC à l'époque), se rappelle une expérience glaciale hasardeuse. En 1984, durant son premier vol spatial, un dangereux morceau de glace s'était formé sur le fuselage de la navette. L'équipe s'est servie du Canadarm, technologie canadienne qui a vu le jour au CNRC, comme massue pour dégivrer la navette. L'opération a rendu le retour sur Terre beaucoup moins risqué pour les astronautes.

Bassin d'essai des carènes dans des conditions de glace de l'ITO-CNRC
Bassin d'essai des carènes dans des conditions de glace de l'ITO-CNRC

Situé à St. John's (Terre-Neuve), l'Institut des technologies océaniques du CNRC (ITO-CNRC) abrite des installations de calibre international en océanographie, notamment deux chambres froides et un impressionnant bassin d'essais des carènes dans des conditions de glace de 90 mètres, le plus long du genre au monde. Les chercheurs étudient l'incidence des eaux froides de l'océan sur des modèles réduits de brise-glace et d'ouvrages extra côtiers telles les plateformes de forage. Les scientifiques de l'ITO-CNRC s'intéressent aussi aux forces que la glace exerce sur des structures fixes comme les ponts. Leurs travaux aident les industries qui exploitent les technologies océaniques à améliorer rendement, concepts et sécurité dans les conditions les plus rudes qu'on trouve sur l'océan.

Dans les chambres froides de l'ITO-CNRC, les chercheurs étudient les propriétés physiques de la glace. Ainsi, ils soumettent des échantillons de glace à des tests de fracturation et de compression puis examinent la structure des cristaux. Les chambres froides sont dotées d'un équipement spécial permettant aux scientifiques de voir ce que devient la glace par microphotographie et photographie. À l'extérieur des chambres froides, les chercheurs évaluent ce qui arrive aux échantillons sur leurs moniteurs et divers enregistreurs ainsi qu'au moyen de données, par les systèmes qui les acquièrent et les ordinateurs.

Aérospatiale

À l'Institut de recherche aérospatiale du CNRC (IRA-CNRC) d'Ottawa, des installations de givrage uniques aident les chercheurs à tester les moteurs, les rotors de queue et les ailes des aéronefs pour déterminer s'ils fonctionneront correctement dans le verglas, la neige et les nuages d'eau super froide, avant leur certification. Sur le site Web de l'Institut, un article relate le succès des essais de givrage sur le moteur de l'hélicoptère Sikorsky S-76 effectués l'an dernier à la nouvelle installation de givrage, ancienne soufflerie pour les essais sur la propulsion reconvertie.

Les chercheurs ne mettent pas leur savoir-faire en pratique que dans les installations spécialisées du CNRC. Dans le cadre d'un projet coopératif, des pilotes et des scientifiques de l'Institut de recherche aérospatiale du CNRC (IRA-CNRC) ont délibérément volé à maintes reprises dans des tempêtes de neige avec le Convair 580 de l'Institut. Pourquoi? Pour effectuer des relevés susceptibles de rendre les voyages en avion encore plus sûrs. Comment? En améliorant les prévisions de givrage et en permettant aux pilotes de mieux comprendre comment les conditions atmosphériques sont plus susceptibles de faire apparaître de la glace sur l'appareil à certaines altitudes et à certains endroits.

Sir Charles Wright (à droite) avec Lorne Gold (à gauche) au CNRC dans les années 60
Sir Charles Wright (à droite) avec Lorne Gold (à gauche) au CNRC dans les années 60

Lorne Gold et Robert (Bob) Frederking figurent parmi les chercheurs sur la glace les plus renommés du CNRC. Tous deux ont été louangés plus d'une fois au Canada et à l'étranger pour leurs contributions dans ce domaine.

Au coeur de la Deuxième Guerre mondiale, M. Gold et ses collègues du Conseil ont collaboré à un projet secret du gouvernement britannique visant à créer un gigantesque porte-avions... en glace. L'objectif était de renforcer la glace pour bâtir à coût modeste des navires quasi insubmersibles qui résisteraient relativement bien aux attaques des sous-marins. Le projet avait été baptisé « Habbakkuk ». Si l'idée avait germé en Angleterre, cet ambitieux projet a nécessité la coopération du gouvernement et des scientifiques britanniques, des chercheurs du CNRC de l'Ouest et d'Ottawa, des parcs nationaux de Jasper et de Banff ainsi que des universités de l'Alberta et de la Saskatchewan.

Les scientifiques du CNRC ont redoublé d'efforts pour que leurs recherches s'achèvent avant la fin de l'hiver 1943, effectuant des essais à grande échelle, notamment avec une dalle de glace découpée dans le lac Louise. Ils étudièrent aussi des systèmes de réfrigération internes et un nouveau matériau appelé « pykrete » qui consistait en de la glace renforcée avec 4 à 14 pour cent de pâte de bois.

En fin de compte, le R.‑U. annula le projet Habbakkuk en 1944. Cependant, ces recherches aidèrent le CNRC à acquérir et à élargir une importante expertise sur les pistes d'atterrissage nordiques ou enneigées. Bien que le porte-avions de glace n'ait jamais vu le jour, ce projet aura permis aux employés du CNRC d'effectuer des travaux qui gardent encore leur utilité aujourd'hui sur les propriétés de la glace et la création du pykrete.

Nirmal Sinha a passé sa vie à l'IRA-CNRC à poursuivre des recherches sur les propriétés de la glace et de la neige. Les journalistes du pays entier font souvent appel à son savoir-faire pour obtenir une réponse à leurs questions sur les accumulations de glace et de neige. Au début de sa carrière au Conseil, la Commission de la capitale nationale lui avait demandé de surveiller l'épaisseur de la couche de glace sur le canal Rideau, ce qu'il accepta de faire bénévolement à temps perdu. En 1986, il prouva le sérieux avec lequel il accomplissait cette tâche en commandant l'annulation d'un concert en plein air auquel 60 000 personnes devaient assister lors du Bal de neige, sur le lac Dow. Il a ainsi veillé à la sécurité des festivaliers au détriment de sa propre popularité en lançant l'alerte d'un dangereux déplacement de la glace. Lisez l'article sur Nirmal Sinha.


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