Aérodynamique des véhicules aériens

Aperçu des services techniques

Des gains en matière de rendement sont possibles pour tous les véhicules aériens grâce à une meilleure gestion de l'écoulement autour et à travers les véhicules. Le Conseil national de recherche du Canada (CNRC) fournit à ses clients les données aérodynamiques dont ils ont besoin pour appuyer l'amélioration de la conception de leurs produits — qu'il s'agisse de données liées à la portance, à la stabilité et au contrôle, au rendement, à la traînée, aux charges, à l'aéroacoustique, au largage de charges, ou au givrage. La priorité de nos employés et nos installations est de produire des résultats pour appuyer vos produits.

Nos clients comprennent les fabricants, les Forces canadiennes et ses alliés, et les organismes de réglementation de l'aviation.

Grâce à nos installations d'essai spécialisé, notre équipe peut simuler une grande variété de conditions d'écoulement pour les aéronefs à voilure fixe, les aéronefs à voilure tournante, les sous-systèmes d'aviation comme les dispositifs de dégivrage, et les systèmes de défense de nos clients.

Ce que nous offrons

La mesure, validation et compréhension des données aérodynamiques

Notre équipe d'experts peut s'appuyer sur plusieurs décennies d'expérience de l'offre de services d'un bon rapport coût-efficacité afin de recueillir les données pertinentes et les interpréter selon vos besoins. Nous utilisons nos installations convoitées, notamment nos six souffleries, et nos capacités en matière de dynamique des fluides numériques (DNF) pour produire des résultats.

Essais aéroacoustiques

Nous pouvons caractériser le bruit d'écoulement dans nos installations spécialisées et travailler avec votre équipe pour réduire l'intensité du bruit afin de vous aider à respecter les normes toujours plus rigoureuses de réduction de la pollution sonore.

Capacité de nombre de Reynolds élevé

Nous évaluons le rendement en matière de portance élevé et de vol de croisière dans notre soufflerie trisonique de 1,5 m sous pression. Ces essais de précision peuvent vous aider dans la conception d'un aéronef, l'évaluation de l'efficacité d'une gouverne, et l'évaluation du rendement d'un aéronef.

Essais de givrage en haute altitude

Les expériences dans notre soufflerie de givrage en altitude permettent de déterminer le comportement en vol de circuits de dégivrage électriques et de nouveaux circuits de dégivrage à des altitudes pouvant aller jusqu'à 9 km (30 000 pieds). L'accumulation de givre à haute altitude est différente de l'accumulation à basse altitude, et nous travaillons avec l'industrie et des chefs de file de la recherche pour comprendre les éléments physiques et les effets d'échelle derrière ces phénomènes afin de mieux contribuer à vos programmes de développement.

Enquêtes sur l'accumulation de givre

Nous enquêtons sur l'accumulation de givre sur les surfaces critiques et les instruments des aéronefs, évaluons l'efficacité de différents liquides d'antigivrage, et simulons et étudions les conditions liées aux cristaux de glace. Notre soufflerie de givrage à grande échelle liée à la propulsion vous permet d'étudier l'accumulation de givre sur les entrées d'air à grande échelle et les surfaces aérodynamiques à grande échelle.

À l'aide de notre code de morphogenèse de l'accumulation de givre breveté, nous pouvons prévoir l'accumulation de givre sur à peu près toutes les formes dans tous les écoulements présentant des caractéristiques de nuage de glace. Nos travaux de prévision fonctionnent pour le verglas et le givre blanc, et peuvent même produire le profil caractéristique de « queue de homard ».

Analyse d'écoulement non intrusive

À l'aide de mesures optiques, nous pouvons effectuer une analyse d'écoulement non intrusive pour quantifier les détails de l'écoulement sur une aile, une queue ou toute autre surface d'un aéronef. Nous utilisons d'autres techniques pour évaluer la déformation d'un modèle sous l'effet d'une charge aérodynamique dans la soufflerie. Nos clients utilisent ces techniques pour valider les modèles de dynamique numérique des fluides (DNF) afin de mieux quantifier les charges et trouver les séparations d'écoulement imprévues et indésirables.

Simulation numérique

La DNF nous aide à simuler l'écoulement autour de produits pour les clients. Ces simulations économiques peuvent fournir des données préliminaires avant d'installer les produits dans les souffleries de basse ou haute vitesse. Nous avons accès à une gamme de codes commerciaux et internes que nous pouvons utiliser sur votre difficulté de conception. Parmi nos succès récents, nous pouvons compter sur des capacités de prévision d'écoulement précises à un nombre de Reynolds bas pour les micro-véhicules aériens.

Accès aux installations d'essai

Nos six souffleries offrent différentes options aux clients pour l'évaluation et la réduction des risques des conceptions de prototype avant de procéder aux essais en grandeur réelle, au développement commercial ou aux essais en vol. De plus, notre équipe de Services de conception et de fabrication élabore des prototypes ainsi que des modèles et systèmes auxiliaires sur mesure pour appuyer les programmes d'essai dans nos souffleries.

Par exemple, pour réduire les risques des essais en vol de l'Aviation royale du Canada, le CNRC a assuré la conception, la fabrication et la mise en service d'un montage expérimental pour évaluer l'impact des tourbillons d'air des navires sur la charge de travail des pilotes. Nous avons effectué des essais relatifs à plusieurs vitesses du vent, angles du vent et géométries de navire pour fournir des estimations de domaine de vol afin que les hélicoptères puissent être lancés et récupérés de manière sécuritaire sur les navires de la Marine royale du Canada. Nos essais permettent de fournir des données aux pilotes avant qu'ils effectuent des essais en vol pour une nouvelle combinaison d'hélicoptère et de navire. Ces essais permettent de réduire les risques et le temps en mer, ce qui permet de réduire les coûts.

En plus d'offrir ces services techniques, notre équipe œuvrant sur l'aérodynamique contribue activement aux initiatives générales du CNRC et aux projets collaboratifs comprenant des partenaires nationaux et internationaux, notamment les initiatives suivantes :

• Programme de développement et de certification de produits aéronautiques
• Technologies de défense et maintien en puissance

Pourquoi travailler avec nous

Nos experts ont une renommée mondiale en ce qui concerne le givrage et les capacités aérodynamiques, ainsi que la gestion d'installations efficientes de haute qualité pour l'industrie de l'aviation.

Vos avantages

Lorsque vous faites appel à nos services pour effectuer des études aérodynamiques, nous vous fournissons des données de haute qualité qui peuvent être reproduites pour mieux éclairer votre processus décisionnel durant les étapes de la conception et du développement de produit.

Grâce à divers essais aérodynamiques, nous pouvons déterminer des moyens de vous aider à ce qui suit :

• améliorer la consommation de carburant;
• améliorer la stabilité et le contrôle;
• réduire le bruit;
• réduire au minimum la traînée;
• améliorer les performances;
• réduire les risques de la conception et du développement de produits;
• anticiper, dans un environnement sûr, l'effet de l'écoulement sur les produits dans des situations réelles.

De nombreux clients s'appuient sur nos données de qualité pour soutenir leur certification auprès des administrations de transport pour respecter les exigences liées à l'environnement ou à la sécurité.

Notre valeur

Nous exploitons des installations d'essai aérodynamique offertes sur le marché parmi les plus grandes au monde. Dans la soufflerie de 9 m, nous effectuons des essais efficients, confidentiels et à grande échelle pour l'industrie et le gouvernement.

Lorsque des besoins militaires sont évalués, notre soufflerie trisonique de 1,5 m offre une combinaison rare de vitesses et de pressions pour sa taille. Alors que la vitesse dans de nombreuses autres installations s'arrête à Mach 1,6, notre installation peut couvrir des vitesses subsoniques basses et des vitesses supersoniques, soit de Mach 0,1 à Mach 4,25, et des pressions pouvant aller jusqu'à 10 atmosphères. Cette installation hautement configurable offre des avantages importants aux clients habituels du CNRC – les Forces canadiennes et nos alliés.

Étant une installation permettant des essais de haute altitude pouvant aller jusqu'à 9 km parmi un petit nombre, la soufflerie de recherche en altitude est essentielle pour les fabricants et les exploitants d'aéronef ayant de nouveaux circuits de dégivrage électroniques.

À part la mise à l'essai des circuits de dégivrage, nous aidons des pilotes partout au monde en établissant les données que Transports Canada et la Federal Aviation Authority (FAA) des É.-U. utilisent pour déterminer les durées d'efficacité sécuritaires. Ces durées d'efficacité prennent en compte la température, le type de précipitation et l'intensité des précipitations.

Vous pouvez compter sur le CNRC pour rester au fait des modifications futures des exigences de certification. Nous anticipons également les nouveaux besoins de l'industrie et y répondons en continuant de mettre au point de nouvelles techniques et en modifiant nos systèmes. Les capacités de givrage ambiant et de givrage en haute altitude du CNRC et notre générateur de turbulences (système de traitement d'écoulement grande échelle dans la soufflerie de 9 m) sont des exemples de services que nous pouvons personnaliser et mettre à niveau pour nos clients.

Nous fournissons également des services techniques pour des applications qui ne sont pas liées à l'aéronautique, comme l'aérodynamique de corps non profilés.

En plus d'appuyer nos besoins internes, le CNRC offre des Services de conception et de fabrication aux clients de l'industrie qui ont besoin de prototypes et de modèles.

Lorsque vous collaborez avec le CNRC, vous profitez non seulement de nos aérodynamiciens, techniciens, ingénieurs électriques, ingénieurs mécaniques et autres professionnels dans nos installations d'aérodynamique, mais également de nos pilotes compétents qui utilisent des aéronefs personnalisés pour effectuer des essais en vol.