Début des essais en soufflerie de l’Aurora

La maquette de l'Aurora et les membres de l'équipe de conception et de fabrication du CNRC: Jim Beasley, Rudy Koczor, Jean Vallières (photo principale); Bill Brown, Warren Dool et George Walker (en médaillon).

Les essais en soufflerie de l'avion Aurora ont commencé ce mois-ci et ils devraient se terminer avant Noël. Les essais, utilisant des maquettes conçues et fabriquées par le CNRC, ont lieu dans deux souffleries de l'IRA : la soufflerie trisonique à rafales de 1,5 m et la soufflerie à basse vitesse de 2 m x 3 m. Selon le chef de projet du CNRC, Norman Ball, " L'utilisation de deux souffleries nous permet de tester presque toute la gamme des conditions de vol de l'avion, sauf l'asymétrie à haute vitesse. Nous obtenons les hautes vitesses dans la soufflerie de 1,5 m, et la soufflerie à basse vitesse est suffisamment grande pour tester une maquette complète dans des conditions d'asymétrie, de lacet, etc."

Le projet est une entreprise conjointe du Canada, des États-Unis, des Pays-Bas et de l'Australie. Il vise à maintenir l'Aurora (P-3 Orion aux É.-U.) en service bien après le début du prochain millénaire. Le CNRC estimera les charges aérodynamiques par des essais en soufflerie et par dynamique des fluides numérique, en vertu d'un contrat de 4 millions de dollars du ministère de la Défense nationale.

Le capitaine Sylvain Graveline, du MDN, travaille avec l'équipe de l'IRA. Il explique : "L'Aurora est un avion de guerre anti-sous-marine. Il sert aussi à la patrouille côtière, par exemple, pour suivre les navires qui ont commencé à arriver dans la région de Vancouver. Il remplit bien ce rôle puisqu'il peut demeurer en vol pendant 12 à 14 heures.

"Les Forces canadiennes veulent prolonger la durée de vie de l'avion jusqu'en 2025. Les Aurora ne sont pas âgés, mais ils ont déjà dépassé leur potentiel de sécurité d'origine en termes d'heures de vol. Voilà pourquoi les essais sont importants. Nous sommes en train de passer d'un concept de potentiel de sécurité à un concept de tolérance aux dommages fondé sur la gestion de la cellule ; c'est une approche très différente du maintien en service de l'avion."

Le major J.-F. Leclerc, gestionnaire de l'intégrité structurale pour le patrouilleur maritime (MDN), explique : "Le potentiel de sécurité n'exige qu'un minimum d'inspection de la cellule pendant sa durée de vie prévue en service. On réduit ainsi au minimum les coûts de maintenance de l'avion, mais il faut aussi, à la fin de cette durée, retirer du service des composants principaux, ou même tout l'avion. L'approche de tolérance aux dommages permet à l'exploitant de déterminer des intervalles d'inspection sûrs visant à détecter toute fissure structurale notable avant qu'elle ne présente un risque pour la sécurité des vols. L'exploitant peut alors faire voler l'avion en toute sécurité pour des périodes potentiellement beaucoup plus longues que ne le permettrait le potentiel de sécurité."

Le capt. Graveline souligne qu'"il ne s'agit pas d'un concept particulièrement nouveau. L'élément nouveau, c'est d'amener l'avion aussi loin dans l'avenir avec ces essais. Il est rare qu'on puisse plus que doubler la durée de vie d'un avion."

Le projet du CNRC vise à connaître avec précision les charges qui s'exercent dans le cadre du Programme d'évaluation de la durée de vie de la cellule (SLAP). Lockheed-Martin Aeronautical Services, l'entrepreneur principal pour le compte de la US Navy, se sert de la dynamique des fluides numérique (CFD) pour concevoir des charges en vue des essais de fatigue pleine grandeur de la cellule. Les essais du CNRC et les données CFD permettront de confirmer la justesse des charges de l'entrepreneur principal.

Ce projet s'inscrit dans une longue tradition de recherches en commun entre l'IRA et le MDN. Comme le dit le capt. Graveline : "Nous sommes venus au CNRC pour son expertise. Nous essayons aussi de garder cette expertise au Canada, ce que ce projet favorisera. Et il n'y a pas d'autres installations au Canada qui se prêtent à ce type de projet."

"Jusqu'à octobre, nous concevions et fabriquions les modèles et nous nous occupions du volet CFD", de dire Norman Bell. "Maintenant, nous nous occupons des essais en soufflerie, étalonnons les hélices dans la soufflerie 2 m x 3 m, testons une demi-maquette dans la soufflerie haute vitesse, puis la maquette complète dans la soufflerie 2 m x 3 m. Nous devrions avoir les données vers la mi-janvier, et la documentation finale, au printemps. Lockheed devrait commencer les essais de contrainte de la cellule à l'automne 2000, ce qui fait un calendrier assez chargé."

Les essais de la structure, la cueillette des données et l'interprétation se poursuivront sans doute pendant environ deux ans. Le Canada et l'Australie financeront des essais poussés visant à donner une approximation des durées d'utilisation plus longues prévues par rapport aux États-Unis. Le capt. Graveline de préciser : "Ces données indiqueront de quelle façon il faudra entretenir nos avions pour les 20 ou 25 prochaines années. Elles nous montreront pendant combien de temps ces appareils pourront réellement voler - et même s'il est possible de les faire voler aussi longtemps."

Le projet a été une bénédiction pour l'IRA à plus d'un titre. Il a permis d'acheter du nouveau matériel d'essai, comme un système à air comprimé pour l'essai des hélices et un support de maquette sur dard. Il a permis à la section de conception et de fabrication du CNRC, qui a créé les maquettes d'avion, d'acquérir une expertise. L'IRA pourra aussi utiliser les maquettes pour ses clients commerciaux. "Le projet de l'Aurora est la source d'importantes améliorations pour notre expertise et notre matériel", de souligner Norman Bell. "La différence qu'il crée dans les services de soufflerie que nous offrons se fera sentir pendant bien des années."