Faire voler de petits hélicoptères l'hiver

Le directeur du LIMA, Jean Perron, pose ici... (Photo Le Quotidien, Michel Tremblay)

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Le directeur du LIMA, Jean Perron, pose ici avec le chimiste Marc-Mario Tremblay et l'ingénieure Caroline Blackburn devant une soufflerie en circuit fermé du laboratoire. On voit ici un modèle utilisé dans le cadre des recherches sur le givrage des pales d'hélicoptères.

Photo Le Quotidien, Michel Tremblay

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PAGE UQAC / Impossible, à ce jour, pour un petit hélicoptère de voler l'hiver lorsque les conditions sont propices à la formation de givre sur les pales. Ce problème restreint l'utilisation des hélicoptères sur les côtes maritimes ou dans des situations d'urgence. Un système de chauffage des pales développé par des chercheurs de l'Université du Québec à Chicoutimi (UQAC) pourrait toutefois changer la donne.

Le système de chauffage des pales a été conçu par le Laboratoire international des matériaux antigivre (LIMA). Il est le fruit de recherches menées depuis 2007, en partenariat avec l'entreprise Bell Helicopter, entre autres.

Le LIMA démarre cette année la troisième phase du projet financé chaque fois à la hauteur d'environ 1 M$ sur trois ans.

«Les plus grands hélicoptères disposent de systèmes pour les prémunir du givre atmosphérique, mais il n'existe actuellement rien de disponible qui soit suffisamment durable et efficace pour les petits hélicoptères peuvant accueillir de deux à dix passages», explique le directeur du LIMA, Jean Perron, rencontré au pavillon Parc technologique des sciences appliquées de l'université.

Le LIMA possède une expertise mondialement reconnue sur l'étude des problématiques des activités humaines causées par le climat, plus particulièrement par le froid et le par le givrage atmosphérique.

La première phase du projet a permis d'étudier le comportement des pales et la formation du givre atmosphérique, ainsi que de tester différents matériaux. Le système de chauffage des pales a ensuite été élaboré pendant la deuxième phase. Ce système permet d'éliminer l'accumulation de givre sur les pales de l'hélicoptère en vol.

«Un générateur produit un courant qui permet de chauffer les pales, précise le directeur. Le prototype élaboré a pu montrer le potentiel d'un tel système. C'est un défi, puisque l'efficacité de chaque composante d'un hélicoptère doit être optimisée.»

Depuis les débuts du projet, des tests sont effectués en laboratoire dans une grande soufflerie en circuit fermé dans laquelle le givrage est reproduit sur des pales d'hélicoptères usagées. Des étudiants participent à ce projet de recherche pendant leur maîtrise et leur doctorat.

La troisième phase vise à optimiser le système pour «le rapprocher de l'aéronef» en vue de son application. Le laboratoire espère procéder à des bancs d'essai, en utilisant des dispositifs qui reproduisent le vol de l'hélicoptère au sol. La poursuite des recherches est évaluée à la fin de chaque phase.

Les recherches sur le givrage des pales d'hélicoptères sont soutenues par le Conseil de recherche en sciences naturelles et en génie du Canada, ainsi que par le Consortium de recherche et d'innovation en aérospatiale au Québec.

Quelques projets

Fluides dégivrant et antigivres

Le Laboratoire international des matériaux antigivre (LIMA) de l'Université du Québec à Chicoutimi est l'unique responsable de l'homologation des fluides dégivrant et antigivres dans le monde. Les entreprises qui développent de tels fluides, utilisés par les compagnies aériennes avant le décollage, doivent envoyer un échantillon de leur produit au LIMA.

Le laboratoire procède ensuite à différents tests dans une grande soufflerie en circuit fermé qui reproduit les conditions avant le décollage. «L'homologation des fluides est l'activité journalière du laboratoire», souligne le directeur du LIMA, Jean Perron. Les entreprises doivent obtenir l'homologation du LIMA avant de proposer leur produit à Transports Canada ou à la Federal Aviation Administration, aux États-Unis.

Plateformes pétrolières

Le LIMA se penche depuis quelques années sur la problématique du givrage atmosphérique des bateaux et des plateformes pétrolières dans l'Arctique. «Le potentiel gazier et pétrolier de l'Arctique, en raison de la fonte des glaces, attire les compagnies pétrolières, mais elles font face à des difficultés d'exploitation importantes dans ces secteurs. Les conditions sont différentes du golfe du Mexique!» pointe le chercheur. Des solutions sont étudiées pour protéger les plateformes pétrolières et les bateaux du givrage provoqué par l'embrun marin (poussières de gouttelettes d'eau) et les vagues de la mer.

Éoliennes

Des projets de recherche sur le givrage atmosphérique des éoliennes sont aussi menés depuis 2005 par le LIMA. «Le givre peut provoquer l'arrêt de l'éolienne, explique M. Perron. C'est une problématique très sévère pour les exploitants de parcs éoliens.» Le laboratoire cherche à comprendre les conditions qui mènent à la formation de givre sur les pales d'éolienne et étudie les solutions possibles. «Ces solutions doivent aussi être économiquement viables pour les parcs», précise le chercheur.

Revêtements glaciophobes

Un matériau sur lequel le givrage atmosphérique n'adhère pas est la solution ultime visée par bien des chercheurs du domaine. Cette solution n'est toutefois pas à nos portes, précise Jean Perron. «Nous effectuons des recherches sur les revêtements glaciophobes. Plusieurs chercheurs comme nous rêvent d'un tel matériau durable et abordable, mais ce n'est pas pour demain.» 

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