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Les chercheurs de Polytechnique Montréal s'allient avec le CRSNG, Bombardier Aéronautique, le CRIAQ et des collaborateurs européens pour développer de nouveaux modèles aérodynamiques

20 février 2013 -

À l'instar de l'albatros qui utilise les vents pour planer sans effort et parcourir de grandes distances, les prochains avions pourraient miser sur des ailes allongées et réduire ainsi de 10 % leur consommation de carburant, selon le Pr Éric Laurendeau, qui lançait ce matin un projet de recherche intitulé Mécanique des fluides numérique multi-fidélité pour la stabilité et le contrôle aérodynamique des avions en partenariat avec le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), Bombardier Aéronautique et le Consortium de recherche et d'innovation en aérospatiale au Québec (CRIAQ).

Un des objectifs les plus importants de l'industrie aérospatiale est sans contredit la diminution de la consommation de carburant. Des progrès constants ont été réalisés ces dernières années, et les avions d'aujourd'hui consomment 50 % moins de carburant que ceux des années 60. Néanmoins, les membres de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI) se sont entendus, en 1990, pour améliorer de 2 % par année la performance énergétique des avions d'ici 2050. 

Mais comment atteindre cet objectif ambitieux ? « L'optimisation du design des avions est une voie à privilégier », estime le responsable du projet, le Pr Éric Laurendeau. Bien au fait des enjeux de l'industrie, M. Laurendeau a œuvré pendant une dizaine d'années en recherche et développement chez Bombardier avant de faire le saut vers la recherche universitaire et de se joindre au Département de génie mécanique de Polytechnique Montréal. « La mécanique des fluides numérique ou CFD (Computational Fluid Dynamics) offre des outils précis et efficaces à l'industrie aérospatiale pour la conception des avions, mais plusieurs aspects restent encore à développer. Au cours des trois prochaines années, notre équipe s'attaquera à cette problématique et concentrera ses efforts sur les écoulements instationnaires autour de configurations complexes, y compris les ailerons, les aérofreins et les stabilisateurs horizontaux, et ce, tant pour la phase de design préliminaire que pour la phase de design détaillée.  Nous cherchons à offrir aux ingénieurs qui conçoivent les avions du futur les outils les plus complets possibles », explique Éric Laurendeau.

Augmenter la performance énergétique des avions
L'outil de simulation qui sera développé à Polytechnique tiendra compte d'une manière globale de toutes les configurations que prendra l'avion, de son point de départ à son point d'arrivée : volets de bord d'attaque ou de fuite entrés ou sortis, trajectoires au décollage et à l'atterrissage plus ou moins prononcée, trajectoire en vol rectiligne ou courbée, etc. Toutes les composantes seront évaluées en vue de concevoir des appareils moins énergivores.

Un projet qui profitera de collaborations multiples et qui formera de jeunes talents
Le projet bénéficiera d'un budget totalisant près d'un demi-million de dollars sur trois ans provenant du CRSNG (240 K$), de Bombardier Aéronautique (120 K$) et du CRIAQ (120 K$). Il profite également de collaboration avec des experts internationaux, tant institutionnel (KTH Royal Institute of Technology, Stockholm, Suède) qu'industriel (CFS Engineering, Lausanne, Suisse). S'ajoute aussi une contribution en nature de Bombardier Aéronautique. « Cette dernière contribution nous permettra de contextualiser la recherche. Elle est très intéressante pour les étudiants, car elle offre la possibilité de faire un pont direct entre les avancées et les applications », note le Pr Laurendeau.

« On estime que 60 % à 80 % de l'incidence environnementale d'un avion est déterminée à l'étape de la conception », explique Fassi Kafyeke, directeur des technologies stratégiques, Bombardier Aéronautique. « Le projet que lance aujourd'hui le Pr Éric Laurendeau dans le domaine de la mécanique des fluides numérique (CFD) est très prometteur et appuiera les objectifs que nous nous sommes fixés en matière d'éco-conception et de réduction de l'empreinte environnementale de nos produits. » 

« Le Consortium de recherche et d'innovation en aérospatiale au Québec (CRIAQ) est un réseau dont le modèle est unique au monde. Le Consortium développe et stimule la collaboration entre les spécialistes industriels et les chercheurs dans le cadre de projets de recherche précompétitive en aérospatiale », explique Clément Fortin, président-directeur général du CRIAQ. « Ce projet de recherche collaborative entre Bombardier et l'équipe du Pr Éric Laurendeau illustre à merveille la force des partenariats industrie-université. En plus de permettre aux chercheurs de contribuer à l'avancement technologique de l'industrie, le CRIAQ s'avère un formidable incubateur de jeunes talents qui génère une relève spécialisée pour les entreprises du secteur. » 

« Le projet de recherche lancé aujourd'hui sera effectivement l'occasion de former une relève hautement spécialisée, dont quatre étudiants de niveau doctoral, quatre étudiants à la maîtrise et trois étudiants au baccalauréat », souligne Christophe Guy, directeur général de Polytechnique Montréal. « Ces étudiants auront la chance de travailler en étroite collaboration avec l'industrie aérospatiale et de s'initier à un environnement de collaboration internationale. »


De g. à d.: Fassi Kafyeke, directeur des technologies stratégiques chez Bombardier Aéronautique; Denis Godin, directeur adjoint à la Division de la fabrication, des communications et des technologies pour les programmes de partenariats de recherche au CRSNG; Michèle Thibodeau-DeGuire, présidente du Conseil d'administration de Polytechnique; Éric Laurendeau, professeur adjoint à Polytechnique Montréal et responsable du projet; Clément Fortin, président-directeur général du CRIAQ; Christophe Guy, directeur général de Polytechnique Montréal; Sylvain Turenne, directeur du Département de génie mécanique à Polytechnique Montréal.

À Propos du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG)
Le CRSNG est un organisme fédéral qui aide à faire du Canada un pays de découvreurs et d'innovateurs, au profit de tous les Canadiens. Il appuie près de 30 000 étudiants de niveau postsecondaire et stagiaires postdoctoraux dans leurs études supérieures. Le CRSNG fait la promotion de la découverte en offrant un appui financier à quelque 12 000 professeurs chaque année, et favorise l'innovation en incitant plus de 2 400 entreprises canadiennes à investir dans les projets de recherche des établissements postsecondaires et à y participer. www.nserc-crsng.gc.ca 

À propos du CRIAQ
Le Consortium de recherche et d'innovation en aérospatiale au Québec (CRIAQ) est un organisme à but non lucratif créé en 2002 grâce au soutien financier du Gouvernement du Québec. Sa mission est d'accroître la compétitivité de l'industrie aérospatiale et d'améliorer la base des connaissances collectives dans ce secteur grâce à une meilleure formation des étudiants. Le CRIAQ est un modèle unique de recherche collaborative menée par des entreprises de toutes tailles impliquant des universités et des centres de recherche. www.criaq.aero.



 

 

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