Aux côtés de l'industrie aérospatiale canadienne depuis 50 ans

De l'aérodynamique des aéronefs aux techniques utilisées dans le poste de pilotage en passant par la recherche sur les turbines à gaz, l'Institut de recherche aérospatiale (IRA) du Conseil national de recherches du Canada a répondu aux besoins industriels de l'industrie aérospatiale canadienne depuis 50 ans. Depuis sa création, en 1951, l'IRA a aidé le Canada à devenir le leader mondial dans des marchés spécialisés comme les avions et les jets de transport régional, les hélicoptères civils, les petits moteurs à turbine à gaz, les trains d'atterrissage et les simulateurs de vol. Le secteur aérospatial canadien emploie aujourd'hui plus de 80,000 personnes, et il est une véritable réussite sur les plans de la croissance et de l'emploi.

Les antécédents d'excellence de l'Institut en recherche et développement ont commencé avant même la création d'une division aéronautique. M. J.H. Parkin a été un pionnier de la recherche en aéronautique au CNRC en 1929 grâce à la construction de souffleries, d'installations d'essai pour moteurs et d'un laboratoire d'étude des cellules. La recherche s'est poursuivie pendant toute la Deuxième Guerre mondiale et, en 1951, le gouvernement du Canada a fondé l'Établissement aéronautique national (ÉAN) pour coordonner la recherche en aéronautique au Canada.

D'abord logé à la Division du génie mécanique du CNRC, l'ÉAN est devenu une division distincte du CNRC en 1959. Vers 1960, lorsque l'ÉAN a déposé son premier Rapport annuel, il s'occupait déjà des domaines de l'aérodynamique, des structures et de la recherche en vol. En 1990, l'ÉAN a pris le nom d'Institut de recherche aérospatiale.

Un Dash 8 dans la soufflerie à faibles vitesses de 9 m

Voici certaines des réalisations de l'IRA depuis les 50 dernières années :

Tout au long de son histoire, le Laboratoire d'aérodynamique de l'IRA a permis aux constructeurs en aérospatiale d'améliorer la conception de leurs produits en leur fournissant les outils nécessaires à la prédiction et à l'optimisation de leur comportement. En 1958, l'IRA a commencé la construction de la soufflerie trisonique à rafales de 1,5 m dans le cadre de l'étude militaire sur les effets des écoulements haute vitesse sur les chasseurs supersoniques. Depuis les premiers essais en 1962, les contributions de cette installation à l'industrie de l'aviation civile ont porté sur les données aérodynamiques de conception et de stabilité pour les jets de transport régional, comme le Regional Jet de Canadair, des jets d'affaires, comme le Global Express de Bombardier, et des avions de transport régional, comme le de Havilland Dash 8-Q400.

Au cours des années 1960, l'industrie canadienne a vu surgir un marché prometteur dans la technologie associée aux décollages et atterrissages courts et verticaux (ADAC/V), destinée aux communautés de l'Atlantique Nord. En 1967, le CNRC a entamé la construction de la soufflerie à basse vitesse de 9 m pour les essais ADAC/V. La taille de la soufflerie a permis de procéder à des essais aérodynamiques sur des maquettes de ponts et de bâtiments, comme le pont Lion's Gate de Vancouver et l'immeuble Commerce Court, à Toronto. Ces travaux ont été rendus possibles grâce à une nouvelle technique de courants éoliens mise au point pour reproduire la circulation des vents à la surface de la terre, technique largement utilisée aujourd'hui dans d'autres souffleries un peu partout dans le monde.

L'IRA étudie les mécanismes de fatigue du F-18

Le premier Laboratoire des structures de l'IRA a pris graduellement de l'expansion, passant de ses premiers travaux sur les essais d'aéronef grandeur nature à la science du génie des matériaux. Pendant des décennies, le Laboratoire a étudié les applications des matériaux composites aux aéronefs, à commencer par le contreplaqué après la guerre. En 1984, une installation consacrée aux matériaux composites a vu le jour et elle s'est taillé rapidement une réputation internationale. Les recherches ont porté sur l'étude de produits chimiques pour les milieux rigoureux de la haute altitude et de l'espace et sur la participation à des études qui ont débouché sur l'essai et l'installation de coquilles structurales pour un détecteur de particules intégré à un accélérateur à haute énergie en Suisse.

Au début des années 1980, les Forces canadiennes ont commencé à exploiter l'avion CF-18 dans des rôles non prévus dans les spécifications d'origine de la U.S. Navy. Préoccupé par les mécanismes de fatigue qui y étaient associés, le ministère de la Défense nationale a chargé l'IRA de trouver des moyens d'assurer que la durée de vie utile de l'avion ne serait pas compromise. Le Programme international de suivi des essais structuraux, effectué en collaboration avec des chercheurs australiens, est devenu un des programmes internationaux de plus longue durée et il s'est traduit par d'importantes retombées pour les forces aériennes qui exploitent l'avion F-18.

Simulation en vol : le Bell 412 servant d'appareil de recherche de systèmes perfectionnés

Depuis sa création en 1946, la Section de la recherche en vol du CNRC a fait preuve d'une vision qui a dépassé la recherche sur le vol pour s'étendre à des expériences en vol.

Exploitant une flotte d'avions de recherche hautement spécialisés et travaillant en collaboration avec d'autres ministères du gouvernement, comme Environnement Canada, Agriculture Canada et Agro-alimentation Canada ainsi que le ministère de la Défense nationale, le Laboratoire a contribué à améliorer les prévisions météorologiques, à mieux comprendre le réchauffement de la planète et à élaborer de nouvelles techniques pour les Forces canadiennes.

Au cours des années 1970, Le Laboratoire a été la pierre d'assise de la recherche menant à de nouvelles réglementations civiles et militaires régissant la conception et l'exploitation des hélicoptères. Une série de projets menés avec Transports Canada, la Federal Aviation Administration ainsi qu'avec les forces armées canadiennes et américaines ont permis de bâtir l'expertise, reconnue à l'échelle internationale, relative à l'utilisation d'hélicoptères à commandes électriques pour simuler en vol, les caractéristiques des hélicoptères. Quarante ans d'expérience en simulation en vol trouvent maintenant leur point culminant dans l'hélicoptère de recherche sur les systèmes évolués Bell 412 du Laboratoire et dans des programmes de recherche sur les qualités de pilotage et les techniques utilisées dans le poste de pilotage des hélicoptères.

Le Canadarm au cours de sa mission inaugurale à bord de la navette spatiale Columbia en 1981

En 1974, l'IRA a collaboré avec SPAR Aerospace à l'étude de définition de projet du télémanipulateur canadien (Canadarm). Le télémanipulateur permet aux astronautes de déplacer du matériel lourd et d'exécuter des manoeuvres compliquées dans l'espace. En novembre 1981, le télémanipulateur canadien a reçu son baptême de l'espace à bord de la navette spatiale Columbia, puis il a été fréquemment utilisé lors des missions de la navette.

Comme les activités dans l'espace sont devenues de plus en plus exigeantes, l'IRA a continué à contribuer au développement de nouvelles techniques. Le Système de vision spatiale (SVS), un système télécommandé à trois dimensions, a été mis au point pour le télémanipulateur pour qu'on puisse surmonter la difficulté de juger des distances relatives dans l'espace. Le SVS a d'abord été utilisé en 1995 et il fonctionne très bien depuis. L'IRA a aussi participé de façon importante à la mise au point de télémanipulateurs pour la station spatiale internationale, de la sélection des matériaux au essais exploratoires et pleine grandeur jusqu'aux essais probatoires des modèles définitifs.

En 2001, L'IRA continue à occuper une place de leader dans le développement de l'économie du savoir au Canada. Aujourd'hui, l'Institut exploite huit souffleries, subsoniques et supersoniques, ainsi que des bancs d'essai de combustion et pour moteurs à turbine, ainsi que des compresseurs/ventilateurs extracteurs. Les nouvelles initiatives en aérospatiale comprennent le Centre des technologies de fabrication en aérospatiale et le Centre de recherche environnementale pour les turbines à gaz. Grâce à l'utilisation judicieuse et concurrentielle de sciences et de techniques de pointe, l'IRA continue d'aider le Canada à maintenir sa place aux avant-postes de l'industrie aéronautique mondiale.