100 ans d'innovation dans l'aviation civile

Le 07 décembre 2017— Ottawa (Ontario)

Chaque année, le 7 décembre, le monde célèbre la Journée de l'aviation civile internationale, rappelant l'importance de connecter les gens à travers les cieux.

L'industrie aérospatiale canadienne est dynamique ; elle compte une histoire riche et une réputation d'élite sur la scène mondiale. Le Conseil national de recherches du Canada (CNRC) a fièrement joué un rôle important au cours de ses 100 ans d'existence, en développant des solutions et en stimulant la croissance de l'industrie.

En l'honneur de la Journée de l'aviation civile internationale, nous recomptons les réalisations du CNRC en aidant à réaliser une meilleure expérience de vol pour tous. De l'invention du précurseur à la « boîte noire », en passant par l'amélioration de la sécurité des vols dans des conditions glaciales, lisez les histoires ci-dessous pour découvrir comment nous innovons dans l'aviation civile.

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Le carburant de remplacement prend son envol

Une plante oléagineuse sortant de la buse de carburant

Les recherches du CNRC pavent la voie à la qualification des biocarburants et à leur adoption par l'aviation. Ces nouveaux carburants écologiques présentent des avantages pour l'industrie mondiale de l'aéronautique, tout en préservant l'environnement.

En 2012, l'aviation a franchi un pas de géant grâce au CNRC : le premier avion à réaction civil a accompli un vol en n'utilisant que du biocarburant pur, tiré d'un oléagineux industriel. Le Falcon 20 du CNRC a prouvé que le nouveau carburant peut remplacer le pétrole. Le succès du vol expérimental a débouché sur une entente de collaboration entre le CNRC et la NASA ayant pour but d'étudier l'effet des émissions de biocarburants sur l'atmosphère.

Nous continuons à faire des progrès dans les carburants verts. Au printemps 2017, en collaboration avec des partenaires du projet de recherche sur les émissions et les trainées de condensation des carburants de remplacement de l'aviation civile (CAAFCER), le CNRC a échantillonné et testé les traînées et les émissions de biocarburants provenant d'un vol d'Air Canada afin de mieux comprendre l'impact des biocarburants sur l'environnement.

Innovation dans la recherche sur le givrage

L'installation GLACIER

Les travaux poursuivis par le CNRC pour mettre les avions à l'abri de la glace remontent à l'année 1939. La décennie suivante, le CNRC les étendit à la détection de la glace, aux moyens d'atténuer le problème et à la certification antigivre des moteurs. Mais qu'en est-il aujourd'hui? Le CNRC est devenu un innovateur pour ce qui est de combattre et de prévenir ce fléau qu'est la glace. Le CNRC est un partenaire à part entière du centre GLACIER (Global Aerospace Centre for Icing and Environmental Research ou centre aéronautique mondial de recherche sur le givrage et l'environnement) de Rolls-Royce Canada et de Pratt & Whitney, au Manitoba, Canada. Le centre est à l'avant-garde de l'aéronautique pour ce qui est de l'innovation et de la certification dans ce domaine.

En 2014, une équipe du Conseil national de recherches du Canada (CNRC) a remporté un prix prestigieux pour avoir conçu, testé, livré et utilisé une sonde isocinétique afin d'aider la NASA et l'industrie aéronautique en général à mieux comprendre et à caractériser les risques pour la sécurité engendrés par le givrage des moteurs d'aéronef.

Le givrage des aéronefs peut se produire même dans les zones tropicales, en particulier lors de vols à haute altitude. Pour approfondir la compréhension du phénomène du givrage avec formation de cristaux de glace à haute altitude dans les régions tropicales, une équipe internationale comprenant des scientifiques du CNRC a créé le projet d'étude des concentrations de glace et d'eau dans les nuages de cristaux de glace à haute altitude.

En 2016, le CNRC a annoncé la mise en place de deux technologies de pointe pour la détection de particules de glace : la sonde de détection des particules et le détecteur ultrasonique de givre. Ces deux technologies fournissent de l'information importante aux pilotes au sujet des conditions de givrage auxquelles ils pourraient faire face afin qu'ils soient en mesure de prendre des décisions éclairées.

Plus récemment, le CNRC a amélioré sa soufflerie de givrage en altitude par l'ajout d'un nouveau système de génération de cristaux de glace, ce qui aide les fabricants aéronautiques, qui doivent respecter de nouveaux règlements afin de prouver la navigabilité de leurs produits. C'est l'une des rares souffleries au monde capable de simuler des conditions de givrage en altitude et de mettre à l'épreuve la surface des aéronefs, leurs composantes et les sondes.

Innover pour assurer le confort des passagers et de l'équipage

Des passagers souriants sur un vol

Le CNRC travaille à mettre en place une nouvelle installation pour aider les compagnies aériennes, les fournisseurs des fabricants d'équipement d'origine et les avionneurs à créer et à perfectionner des technologies en vue d'améliorer l'expérience des passagers. L'Installation de recherche sur le confort et l'environnement cabine sera le théâtre de démonstrations uniques (à Ottawa, en Ontario) qui mettront en relief les effets des nouveaux modèles de cabine et des technologies connexes ainsi que de leur intégration, sur le confort des passagers.

L'Installation fera appel à des technologies d'avant-garde comme un panneau son et lumière reproduisant avec exactitude les sensations sonores et visuelles qu'éprouvent les passagers pendant le vol. Ces panneaux de simulation serviront à évaluer les technologies d'obturation des hublots, d'illumination et d'acoustique.

Voler de longues heures lorsque l'on est constamment secoué ne peut qu'avoir un effet néfaste sur le confort, la santé et la sécurité des pilotes d'hélicoptères. Le ministère de la Défense nationale a demandé au CNRC de l'aider à atténuer au maximum les répercussions de telles vibrations. De concert avec des ingénieurs de la défense, les chercheurs du CNRC ont mis au point une solution avant-gardiste : un coussin de siège qui combine la mousse habituelle à un nouveau matériau hexagonal absorbant les chocs.

Une technologie révolutionnaire pour éviter les collisions de drones

Un drone survolant la ville

Les véhicules aériens sans pilote (UAV) gagnent sans cesse en popularité et le risque de collision avec des aéronefs pilotés est devenu préoccupant. Le Conseil national de recherches du Canada (CNRC) a mis au point un système intelligent de détection passive anticollision (PICAS) qui permet à des aéronefs sans pilote de détecter avec plus de précision que jamais les aéronefs qui s'approchent afin d'éviter toute collision et d'accroître la sécurité. Des essais en vol ont été effectués afin d'établir le degré de précision du système PICAS; le CNRC serait donc en mesure d'offrir le premier système de détection et d'évitement commercialement viable d'ici à 2018.

Atténuer les risques avant l'entrée des aéronefs dans l'espace aérien

Pour créer un produit qui aura du succès, les entreprises doivent faire progresser les technologies émergentes et les technologies approchant de leur maturité qu'intègrent les prototypes jusqu'au point où les risques deviennent acceptables, tant sur le plan commercial qu'au niveau de la réglementation. Le CNRC a joint ses efforts à ceux de Bombardier aéronautique et de L-3 MAS afin d'homologuer la structure des ailettes de bout d'aile du tout dernier avion d'affaires à réaction de Bombardier aéronautique, le Challenger 350.

La collaboration de ces chefs de file de l'industrie a permis la création d'une plateforme spécifiquement conçue pour valider les analyses de Bombardier et tester la résistance des nouvelles composantes aux charges de services prévues les plus élevées afin de répondre aux exigences d'homologation de Transports Canada.

Système indicateur de lieu d'accident

Un homme tenant une pièce d'équipement devant l'avion

Durant les années 1940, Harry Stevinson du CNRC inventait une robuste radiobalise résistante aux chocs – ancêtre de la « boîte noire » actuelle – capable de se détacher d'un avion en détresse, de s'allumer et d'envoyer un signal qui guiderait les équipes de secours jusqu'à son coffre de données.

Le CNRC céda sa technologie sous licence à une entreprise canadienne qui la perfectionna en y ajoutant les innovations d'autres pays, afin qu'on puisse surveiller d'autres systèmes de l'appareil. La « boîte noire » faisait partie intégrante des aéronefs depuis 1970. Pionnier de sa fabrication, le CNRC a pu non seulement se bâtir une réputation enviable grâce à ses technologies, mais aussi acquérir un imposant savoir-faire sur la récupération des données des enregistreurs.

Commande de vol électrique

Un pilote d'hélicoptère assis dans le poste de pilotage

En 2003, le CNRC était reconnu pour ses travaux novateurs dans le développement de commandes de vol électriques pour les hélicoptères. Les premiers appareils à en être dotés furent créés en 1960, au laboratoire réservé à cette fin. Les nouvelles commandes permirent au pilote de se concentrer sur d'autres tâches pendant que des ordinateurs et des signaux électroniques prenaient en charge les commandes.

Les scientifiques testèrent cette technologie sur un hélicoptère Bell adapté par le CNRC pour servir de simulateur de vol aérien. Depuis, le CNRC n'a cessé de mettre au point de nouveaux types de commandes électriques et dirige un des centres de formation pour pilotes parmi les plus sophistiqués du monde.

Des yeux plus perçants dans le ciel

Deux avions de brousse survolant le lac entouré de montagnes

Dans les années 1930, les pilotes de brousse se mirent à explorer le nord, la carte du Canada demeurant incomplète. Le CNRC joua un rôle déterminant dans l'aventure en mettant au point un équipement efficace et peu coûteux pour les levés aériens, de sorte que l'on put élaborer des cartes détaillées et recenser avec précision les richesses naturelles.

Après maints essais, notamment dans des souffleries ultramodernes, le CNRC améliora de manière draconienne la stabilité et les qualités aéronautiques des accessoires destinés aux appareils photo servant aux levés aériens. Grâce aux recherches et aux concepts du CNRC, les pilotes de brousse disposèrent ainsi des outils pour identifier les objets du haut du ciel et compléter la carte du Canada.

Les défauts cachés sortent de l'ombre

Avant qu'un avion puisse décoller, tous les paramètres qui pourraient entraver le bon fonctionnement de l'appareil doivent être identifiés afin qu'on remédie aux problèmes d'usure susceptibles de compromettre la sécurité du vol. Les exploitants doivent anticiper les risques et les évaluer tout en évitant les coûts inutiles liés au remplacement des pièces et à la main-d'oeuvre. Le CNRC s'est efforcé de résoudre le problème des inspections en adaptant une technologie d'abord élaborée par Diffracto Ltd. Pour ausculter les automobiles grâce à la lumière qu'elles réfléchissent et en l'utilisant pour balayer les vastes surfaces des aéronefs.

Cette technique permet d'identifier les minuscules imperfections et de les signaler en vue d'une inspection plus poussée qui fera ressortir les problèmes de corrosion, d'impact ou de vieillissement. L'identification des légères anomalies en surface et l'association subséquente de ces dernières à un problème sous-jacent ont contribué à rendre les vols en avion encore plus sûrs.

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