Projet mobilisateur de l'avion plus écologique

SITE WEB DU PROJET MOBILISATEUR DE L'AVION PLUS ÉCOLOGIQUE

 

PHASE 1 :

Le Projet mobilisateur de l’avion plus écologique a été entériné dans la nouvelle Stratégie québécoise de la recherche et de l’innovation 2010-2013 et est doté d’un budget privé-public de 150 M$ établi sur quatre ans, financé à 53 % par l’industrie et à 47 % par le gouvernement du Québec.

Avec le projet mobilisateur de l’avion plus écologique, l’industrie aérospatiale du Québec s’est donnée pour mission de jeter les bases de l’avion de l’avenir, c’est-à-dire un appareil plus écologique doté de systèmes intelligents, moins coûteux à construire, plus performants et plus efficaces.  Par conséquent, l’industrie aérospatiale cherche à développer des avions qui, en incorporant plusieurs nouvelles technologies, seront plus légers, plus performants, plus silencieux et qui produiront donc moins de carbone.

Le premier but du développement d’avions plus écologiques est de participer à la conservation de notre environnement et ainsi répondre à un besoin vital de notre société. Pour l’industrie, il ne fait pas de doute que l’avion plus écologique sera l’une des clés de la compétitivité dans le domaine de l’aviation. En effet,  dans dix ou quinze ans, les avions avec une empreinte environnementale réduite auront un avantage compétitif nettement marqué sur les autres, surtout dans un contexte où il y a de plus en plus de joueurs. Pour conserver notre avantage au Québec, il faut développer dès maintenant les technologies nécessaires pour concevoir et fabriquer de tels avions.

Le programme de démonstration de nouvelles technologies « vertes », fruit des travaux du Chantier Innovation d’Aéro Montréal, s’inscrit donc dans une stratégie qui permettra à l’ensemble de l’industrie aérospatiale de faire sa part dans la recherche du développement durable et de se démarquer de la concurrence. Ce projet va permettre aux partenaires, dans trois ou quatre ans, de participer à des projets concrets et de soumissionner sur des programmes majeurs de plateformes du futur.

Cinq projets de démonstrations technologiques permettront de compléter la chaîne d’innovation aérospatiale québécoise et participeront à la conservation de notre environnement à long terme, soit:

 

Structure de fuselage d’aéronefs en matériaux composites

Piloté par Bombardier Aéronautique et Bell Helicopter Textron Canada, ce projet permettra de construire des fuselages plus légers pour une meilleure performance énergétique et, par conséquent, une réduction d’émission de carbone.

Actuellement, les structures de fuselage des aéronefs sont faites d’alliages métalliques qui ont un impact sur le poids des appareils et la consommation de carburant.

Dans quatre ans, l’objectif est de maîtriser de nouvelles technologies avancées pour assembler un fuselage en matériaux composites à fibre de carbone de manière automatisée et compétitive. Ainsi, il sera possible de réduire l’empreinte écologique des appareils de l’avenir, mais aussi d’avoir des procédés de fabrication plus économiques.

 

Moteur moins énergivore

Pour des raisons évidentes, le développement d’un moteur qui consomme moins d’énergie est au centre des efforts de développement de l’avion plus écologique.

L’équipe de Pratt & Whitney Canada développe actuellement un compresseur haute pression nouveau et ultra-efficace pour rendre les moteurs plus performants. Plus le rapport de pression à l’intérieur du compresseur est élevé, meilleur est le cycle thermodynamique, ce qui réduit la demande en carburant. Il s’agit de mettre au point des composants pour ce genre de compresseur et d’accroître le rapport de pression global, ce qui permet également une réduction de la taille des composants et de leur poids, autre élément important dans le développement de l’avion plus écologique.

Le projet nécessitera aussi le développement de nouveaux matériaux, parce que ceux qui sont actuellement utilisés ne résisteraient pas à la chaleur dégagée par une pression accrue. Pratt & Whitney cherche également à développer de nouveaux procédés pour réduire les coûts de fabrication et d’entretien des nouveaux moteurs.  Le projet prévoit enfin le développement d’accessoires électriques plus efficaces qui faciliteront l’intégration du moteur aux futures générations d’avions.

 

Avionique intégrée pour des applications cockpit

L’augmentation du trafic aérien entraîne de la congestion aux aéroports, ce qui force les appareils à tourner en attendant qu’une piste se libère, entraînant ainsi une dépense inutile de carburant.

À l’heure actuelle, la gestion de la navigation n’est pas suffisamment précise dans plusieurs appareils, sauf les plus gros et les plus récents, pour qu’on puisse prévoir le moment exact de l’atterrissage d’un avion. La météo est un autre impondérable qui a un impact sur les délais de décollage et d’atterrissage et, par conséquent, sur la consommation énergétique des appareils.

Afin de limiter ces impacts, Esterline CMC Électronique travaille sur des technologies de cockpit qui vont permettre d’améliorer la performance de navigation et aider à mieux prédire le moment de l’atterrissage, à réduire les écarts de distance entre les appareils et à fonctionner plus efficacement dans des conditions météorologiques moins bonnes.

Comment y arrivera-t-on ? Essentiellement par une intégration plus importante des fonctions à bord du poste de pilotage.  Il s’agit de regrouper, en face du pilote, les ressources de calcul, d’affichage, de commande et de lecture de signaux dans un ensemble physiquement plus petit, comme on affiche différents programmes sur un même écran d’ordinateur.

Résultat : l’intégration des informations permettra aux systèmes autonomes de l’appareil d’offrir une meilleure performance et au pilote d’avoir accès aux renseignements dont il a besoin de façon plus rapide et mieux structurée, ce qui l’aidera à prendre de meilleures décisions.

A long terme, ce projet permettra une réduction marquée de l’empreinte énergétique de l’industrie.

 

Avionique intégrée pour les systèmes critiques

Aujourd’hui, l’industrie aérospatiale est orientée vers l’intégration des systèmes critiques des avions – qu’il s’agisse des commandes de vol, ailes, moteur ou trains d’atterrissage – en un seul système hautement intégré et intelligent. C’est sur quoi travaille le groupe Thales, en collaboration avec Bombardier Aéronautique, dans le cadre du projet sur l’avionique intégrée pour les systèmes critiques.

La proposition est de mettre en réseau, sur une même plateforme informatisée, tous ces systèmes autonomes. Au lieu d’accueillir des boîtes électroniques différentes, Thales Canada développera une plateforme électronique standard capable d’accepter ces fonctions critiques et de les mettre en réseau.

De prime abord, on devrait réaliser des économies de poids sur la quantité de cuivre installée dans les appareils. Par ailleurs, en reliant ces fonctions en réseau, il sera possible d’ajuster leurs performances et de les optimiser. Cela peut se traduire par des allègements de structures, une réduction de la trainée, un besoin en énergie de fonctionnement réduit et, par conséquent, des économies de carburant.

De plus, le confort passager serait amélioré dans un avion intelligent. Par exemple, il sera possible d’amortir les effets des turbulences à l’aide des commandes de vol et d’effectuer des changements de cap sans dérapage, grâce à une coordination des gouvernes de lacet et de roulis.

L’avion intelligent est aussi hautement adaptable, car il sera plus facile de le reconfigurer pour faire évoluer sa mission d’origine et ses fonctions. On améliore ainsi la capacité de l’avion d’être plus productif, tout au long de sa vie.

 

Train d’atterrissage du futur

La fabrication des trains d’atterrissage est encore largement réalisée à partir de matériaux à base d’acier jumelés à des traitements de surface qui améliorent leur résistance à la corrosion. Dans le cadre du projet de démonstration pour le train d’atterrissage du futur, Héroux-Devtek cherche à développer un système qui, tout en étant doté de la résistance nécessaire, sera plus léger en recourant à des matériaux plus performants, composites ou autres types d’alliage.

L’objectif est de développer un train d’atterrissage plus léger, plus durable et qui offre une plus grande résistance à la corrosion. Celui-ci devra également être moins bruyant et intelligent, c’est-à-dire muni de capteurs en temps réel qui permettront d’acquérir des données, d’optimiser sa performance et son utilisation et de prolonger sa durée de vie.

 

PHASE 2 : à venir

 

PHASE 3 : à venir