Nouvelle installation de givrage pour les essais sur les gros moteurs

Moteur GEnx monté sur un banc d'essai à la nouvelle installation de givrage à Mirabel

Une nouvelle installation d'essais de certification liés au vol dans des conditions de givre sur les gros moteurs a littéralement poussé comme un champignon du jour au lendemain au bout de la piste de l'Aéroport international de Mirabel à Montréal. En septembre dernier, la piste se terminait par de simples dalles de béton. Cinq mois plus tard, elle s'enorgueillissait d'une soufflerie de 75 pieds de longueur et de 25 pieds de diamètre, munie d'un système de pulvérisation et d'un banc d'essai des moteurs. La soufflerie a été construite pour effectuer des essais sur le GEnx, un moteur avec une poussée de 75 000 livres que GE Aviation met présentement au point pour le nouvel aéronef révolutionnaire de Boeing, le Dreamliner 787. 

L'installation a été construite par CNRC Aérospatiale et GE Aviation, en partenariat avec les Aéroports de Montréal, les bancs d'essai des moteurs du CNRC à Ottawa n'étant pas suffisamment gros pour le GEnx. « C'est un tout nouveau moteur pour GE, et il est quatre fois plus gros que le plus gros moteur sur lequel nous ayons jamais effectué des essais, soit un moteur de 20 000 livres », a déclaré l'expert du CNRC en essai des moteurs Jim MacLeod.

CNRC Aérospatiale a choisi Mirabel à cause de ses grands espaces ouverts, de ses plates-formes en béton, de ses locaux pour bureaux et de ses aires d'assemblage. Son emplacement comme important carrefour de transport a aussi facilité le réception et l'expédition des pièces, et sa proximité d'Ottawa permet au personnel du CNRC de faire facilement la navette entre les deux endroits. 

Lorsque les travaux de construction ont commencé en septembre, il n'y avait rien d'autre à cet endroit qu'une pièce de béton plate. « Non seulement il n'y avait absolument rien à cet endroit, mais nous avons dû creuser un trou immense car la piste consistait en dalles de béton non renforcé de 20 pieds de longueur sur 25 pieds de largeur, d'une épaisseur de 15 pouces. Nous avons dû enlever quatre de ces dalles, morceau par morceau, et creuser un trou de 28 pouces de profondeur pour y verser du béton renforcé et obtenir une plate-forme suffisamment épaisse et forte pour résister aux forces produites pendant les essais les plus extrêmes », a expliqué Jim MacLeod.

Les pièces de la soufflerie ont été fabriquées et assemblées par Benoit Forest Inc., une petite entreprise du Québec qui, selon Jim MacLeod, a accompli un travail fantastique. « En plus d'être extrêmement compétents, ils ont travaillé comme de véritables castors, sans jamais arrêter. » Grâce à leur détermination, la construction a été achevée en un temps record.

L'installation est une soufflerie extérieure à circuit ouvert, munie de sept ventilateurs de 8 pieds de diamètre pouvant pousser l'air sur le moteur à un débit de 3 000 livres à la seconde. Son banc d'essai peut accepter une poussée de 85 000 livres, suffisante pour le moteur GEnx. Pour simuler les conditions de givre en vol, le mât de pulvérisation à l'intérieur de la soufflerie diffuse de minuscules gouttelettes d'eau chaude qui refroidissent rapidement et gèlent instantanément en touchant l'entrée du moteur.

Essais de givrage sur le moteur GEnx

Arrivé à Mirabel au début de février, le moteur a subi des essais pendant six semaines, soit jusqu'à la fin de mars. Pendant cette période, le personnel de l'installation a pu réaliser des essais avec tous les points de température dans la matrice d'essai, y compris la température la plus froide et la moins commune, -20 ^oC. GE prévoit revenir l'hiver prochain pour des essais d'une plus petite version du moteur pour l'aéronef 747-8.

« La raison pour laquelle la compagnie GE est venue ici, c'est parce que ses installations d'essai ne connaissent qu'un nombre limité de journées froides où elles peuvent faire des essais en ambiance glaciaire ». Elle avait besoin d'aide. Son personnel a travaillé avec nous dans le passé et il sait que nous avons énormément d'expérience avec les conditions de givre, et que nous pouvons mener à bien ce genre de projet. De plus, nous jouissons d'une bonne crédibilité auprès de la FAA », a déclaré Jim MacLeod.

La nouvelle installation offre des possibilités uniques à CNRC Aérospatiale. « Il se présente très rarement des occasions pour ceux qui possèdent de l'expérience avec le givrage, surtout les groupes indépendants comme nous. Les moteurs deviennent trop gros pour les installations en altitude existantes, et les besoins en énergie des grosses installations intérieures sont tout simplement étourdissants; on ne peut donc plus se permettre d'effectuer de tels essais. Nous étions au bon endroit au bon moment, et nous avions le bon personnel. Avec nos installations pour les moteurs plus petits à Ottawa et la nouvelle installation de Mirabel, nous pouvons devenir le centre d'excellence sur la planète pour les essais de certification liés au vol dans des conditions de givre », a ajouté Bob Hastings, directeur du Laboratoire des turbines à gaz de CNRC Aérospatiale.