Le Canada et les États-Unis collaborent afin de concevoir les brise-glace de l'avenir

Le 23 mai 2018— St. John's (Terre-Neuve-et-Labrador)


Démonstration de déglaçage par brise-glace au Conseil national de recherches du Canada, St. John's, Terre-Neuve-et-Labrador.

À qui s'adresse-t-on lorsque l'on a besoin d'un nouveau brise-glace polaire? La Garde côtière des États-Unis, elle, se tourne naturellement vers le Conseil national de recherches du Canada (CNRC), en raison de son savoir-faire de calibre international. Cela lui permet aussi d'avoir accès au bassin d'essais de renommée mondiale des carènes dans des conditions de glace du CNRC situé à St. John's (Terre-Neuve), pour y réaliser des essais sur maquette et évaluer les caractéristiques nécessaires à la conception d'une nouvelle flotte de brise-glace.

La Garde côtière américaine, qui relève du département de la Sécurité intérieure des États-Unis, et la Marine américaine, bien qu'elles possèdent une vaste expérience dans la conception et la construction d'autres types de navires, n'ont effectué aucune mise en service de brise-glace lourd depuis des décennies.

« La construction de brise-glace exige des compétences spécialisées, c'est pourquoi il était avantageux de mettre nos ressources en commun pour le travail de recherche et développement », explique David Murrin (Ph. D.), directeur général du Centre de recherche en génie océanique, côtier et fluvial du CNRC. « La conception de cette nouvelle génération de brise-glace nous permettra d'acquérir de nombreuses connaissances et nos deux pays tireront grandement profit de cette collaboration internationale en science et en génie. »

Au sein des pays polaires comme le Canada et les États-Unis, les brise-glace jouent un rôle stratégique dans le maintien de la souveraineté nationale. Ils sont aussi essentiels pour le dégagement de voies navigables sûres empruntées par les autres navires aux fins de l'approvisionnement des collectivités autochtones du Nord, de l'exploration des ressources naturelles et de l'étude des changements climatiques.

« Les essais sur maquette nous permettent d'étudier les éléments cruciaux de la conception et de prendre des décisions éclairées en la matière tôt dans le processus d'acquisition, affirme le contre-amiral Michael Haycock, commandant adjoint aux acquisitions de la Garde côtière des États-Unis et chef des acquisitions. Les données issues des essais sur maquette menés au CNRC auront un effet déterminant sur le succès de notre programme d'acquisition de brise-glace lourds de classe polaire et seront au cœur de nos efforts pour assurer une gestion efficace des coûts, pour atténuer les risques et pour respecter l'échéancier très serré de ce programme. »

Officialisé par l'Accord sur la collaboration en sciences et technologie en vue de la protection des infrastructures essentielles et de la sécurité transfrontalière, ce partenariat facilitera la réalisation d'essais et d'évaluations en collaboration et bonifiera le savoir-faire des deux pays dans les technologies de brise-glace.

CNRC : chef de file dans le domaine de la recherche sur les brise-glace

Pourquoi la Garde côtière des États-Unis a-t-elle choisi le CNRC?

Le laboratoire du CNRC à St. John's héberge l'un des plus gros bassins d'essais des carènes dans des conditions de glace du monde. Ce bassin est utilisé pour évaluer, au moyen de maquettes construites à l'échelle, le rendement et la sécurité des navires qui naviguent dans des conditions de glace et des structures marines confrontées à des conditions de glace. Les ingénieurs du bassin à glace du CNRC construisent des maquettes et testent des brise-glace depuis plus de 50 ans. Le CNRC possède également un savoir-faire et des données accumulés sur plus de 30 ans en matière de validation de capacité prédictive de maquettes par rapport au rendement réel de navires dans des conditions arctiques.

Essais sur maquette de différents modèles de coque

Dès avril 2017, le projet était en cours : des maquettes à l'échelle étaient prêtes pour la réalisation d'essais visant à évaluer la capacité de propulsion, la résistance aux glaces et la manœuvrabilité de différentes conceptions de navire. Un capitaine de navire dirigeait les maquettes dans le cadre de divers essais, y compris des tests de pénétration de l'ondin destinés à mesurer la capacité d'un navire à briser une crête de glace pouvant atteindre 20 mètres et à s'y frayer un chemin sur plusieurs kilomètres.

« Notre priorité absolue était de déterminer quelle forme de coque offrait la meilleure économie en carburant sans compromettre la capacité à briser la glace, précise Jim Millan (Ph. D), directeur de la recherche et développement du Centre de recherche en génie océanique, côtier et fluvial du CNRC. Il nous faut concevoir un modèle pour les 30 à 40 prochaines années. »

Des efforts d'innovation pour aujourd'hui et demain

Le regard tourné vers l'avenir, les partenaires canadiens et américains espèrent poursuivre la collecte de précieuses données que tous pourront utiliser.

L'instrumentation installée sur les futurs brise-glace canadiens et américains recueillera des données en temps réel sur les activités de ceux-ci et leurs répercussions sur les milieux fragiles où ils sont utilisés. Les renseignements sur leur consommation de carburant, les émissions de gaz à effet de serre et d'autres facteurs permettront d'alimenter le processus de conception pour la construction de futurs navires. Les données provenant du projet seront conservées pour le compte des deux gouvernements dans une banque de données centrale gérée par Recherche et développement pour la défense Canada (RDDC).

L'un des principaux avantages de ce projet pour le CNRC est d'offrir la possibilité à une nouvelle génération de chercheurs d'acquérir une expérience pratique dans la modélisation de cette catégorie spécialisée de navires conçus pour fonctionner dans des conditions océaniques parmi les plus rudes au monde. Ce savoir sera ensuite transféré aux activités prioritaires du CNRC en vue de fournir un savoir-faire de renommée internationale pour rehausser le rendement et la sécurité des structures marines, côtières et océaniques et de relever les défis que représentent les changements climatiques, les épisodes de temps violent et les autres risques environnementaux.

Partenaires canadiens et américains

  • Conseil national de recherches du Canada (CNRC)
  • Garde côtière des États-Unis (USCG)
  • Direction des sciences et de la technologie (S-T) du département de la Sécurité intérieure des États-Unis (DHS)
  • Marine des États-Unis
  • Centre des sciences pour la sécurité de Recherche et développement pour la défense Canada (CSS RDDC), une agence relevant du ministère de la Défense nationale (MDN)

Bassin à glace

Mesurant 90 mètres, la longueur du bassin à glace du CNRC est égale à la hauteur de la statue de la Liberté aux États-Unis ou de la Tour de la Paix sur la colline du Parlement du Canada. Tout y est construit à l'échelle, tant les maquettes des navires que les diverses conditions de glace. Si un navire mesure 120 mètres de longueur, sa maquette mesurera quatre mètres (l'échelle étant de 1/30). Aucun détail n'est laissé au hasard, même la peinture de la coque est reproduite. L'équipe du bassin à glace peut recréer à l'échelle d'une maquette un large éventail de types de glace, y compris de la glace de première année, de la glace pluriannuelle, de la banquise, de la glace tourmentée et de la glace de l'ère glaciaire.

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