Projets

La Dre Botez est collaboratrice dans le cadre du projet DELL dans l’application des technologies d’intelligence artificielle dans le domaine aéronautique (https://www.deel.ai/).

La Dre Botez est collaboratrice du CIRODD ou plus de 90 chercheurs et 200 étudiants issus des sciences humaines, naturelles, de la santé et du génie collaborent et travaillent à l’opérationnalisation du développement durable (https://cirodd.org/).

L’équipe de la Dre Botez travaille avec la compagne ‘Tristar Multicopters’ dans le cadre du programme CRSNG-FONCER-UTILI. Cette compagnie développe un drone avec 3 rotors.

Le programme proposé répond aux défis technologiques et sociétaux associés à l’intégration en toute sécurité des systèmes d’aéronefs autonomes (UAS) à tous les niveaux, des opérations simples aux missions complexes.
Ce programme de 6 ans (2019-2025) est dirigé par le Dr Jeremy Laliberte de l’Université Carleton. La Dre Botez est cocandidate parmi les neuf cocandidats et les quatre collaborateurs.

Les activités de la Chaire de Recherche du Canada, qui ont débuté le 1er janvier 2011, s’articulent autour de deux principaux axes de recherche: 1. la dynamique et le contrôle de vol appliqués aux aéronefs et aux hélicoptères, et 2. les technologies de commande active pour aéronefs déformables.

Dans l'axe 1, il s’agit d’établir de nouvelles méthodologies pour la modélisation et la simulation de la dynamique de vol et de contrôle des avions et des hélicoptères. À partir de données de vol, des algorithmes nonlinéaires d’optimisation sont elaborés pour identifier et valider des modèles d’aéronefs et d’hélicoptères. En se fondant sur des données géométriques, l’équipe de LARCASE analyse la stabilité des aéronefs.

Dans l'axe 2, les formes des ailes et d’autres surfaces géométriques du système aérien autonome sont modifiées par l’intermédiaire des systèmes de commande active, dans le but d’améliorer la performance aérodynamique des aéronefs.

La soufflerie subsonique Price-Païdoussis, le simulateur de vol de recherche des aéronefs et le systeme autonome de vol UAS concu et fabriqué par Hydra Technologies (voir la photo suivante) sont utilisés dans les axes 1 et 2 de la Chaire de Recherche du Canada.

Le UAS a été obtenu avec des fonds de recherche de la part de la Fondation Canadienne d'Innovation FCI, de Ministère du Développement économique, innovation et exportation MDEIE et Hydra Technologies. La recherche est réalisée par l'équipe de LARCASE en collaboration avec Hydra Technologies.

Suite à la donation de la soufflerie subsonique par le Professeur émérite (Emeritus Professeur) Michael P. Païdoussis de l'université McGill à Dr. Botez, des études d'analyses aéroservoélastiques sont effectués au LARCASE. Cette soufflerie a été concue et obtenue avec des fonds FCAR et CRSNG par les deux professeurs Stuart Price et Michael P. Païdoussis, deux experts en interactions entre les fluides et les structures, vibrations et dynamique nonlinéaire, aéroélasticité et aéroservoélasticité. La soufflerie sert aussi aux collaborations des professeurs Ruxandra Botez et Michael Païdoussis. Svp voir le vidéo realisé par l'étudiant au doctorat David Communier sur les tests en soufflerie au LARCASE, plus précisement sur le déplacement de l'aileron et la rotation de l'aile sur le site web:https://www.youtube.com/watch?v=1LCAV4-ZK2o

Le logiciel FLSIM est utilisé pour la réalisation des etudes de dynamique de vol pour les avions d'affaires en collaboration avec la companie Presagis.

Ce projet, en collaboration avec CMC Electronique - Esterline fait partie du nouveau Réseau des Centres d’Excellence dirigés par le regroupement Green Aviation Research and Development Network (GARDN) financé par le gouvernement canadien. Dans le cadre de ce projet, nous prévoyons de réduire la consommation de carburant et les émissions polluantes en controlant la trajectoire de vol de l'avion. Les collaborateurs dans ce projet sont Mr Rex Hygate, Mr Dominique Labour, Mr Hugo Houde, Mr Reza Neshat, Mr Claude Provencas et Mr Michael Gordon Smith de CMC Electronique - Esterline.

Une nouvelle méthodologie et un nouveau code pour le Cessna Citation X sont conçus pour la détermination des dérivées de stabilité, à partir de la géométrie des avions et seront utiles au design préliminaire des aéronefs. Dans cette phase préliminaire de design et de conception des nouveaux avions, les compagnies aéronautiques cherchent à minimiser le temps de décision sur la géométrie de ces aéronefs. Les collaborateurs dans ce projet sont Mr Ken Dustin, Mr Denis Pelletier, Mrs Alexandra Savidis, Mr Peter Jarvis de CAE Inc. ainsi que plusieurs autres ingénieurs: Allan Cofin, Cleo Fontaine - Lavoie, Christian Hould, Mitchel Golemic, et d'autres.

Le simulateur de recherche de vol (IPT modifié) de l’aéronef Cessna Citation X, qui est le plus rapide avion d’affaire, est équipé d’un modèle aérodynamique modifiable pour la recherche conçu par CAE Inc. Ce simulateur de recherche de vol, certifié au plus haut niveau D (dynamique de vol) a été obtenu par l’intermède des subventions recues de la part de la Fondation Canadienne d’Innovation FCI, du Ministère de Développement économique, innovation et exportation MDEIE et de CAE Inc. Sa conception originale permet la réalisation par l’équipe de LARCASE de plusieurs projets de recherche. La recherche est réalisée par l'équipe de LARCASE en collaboration avec CAE Inc. Svp voir le vidéo suivant très court réalisé au LARCASE:   https://www.youtube.com/watch?v=XOCg1z3bCPk&t=35s

Simulateur de vol de recherche avec la dynamique de vol de niveau D certifiée

Cessna Citation X

Ce projet est financé par le CARIC dans le cadre du programme Mid_TRL: Techonologie mature. Il est réalisé en collaboration avec les compagnies GlobVision, Thales et Concordia.

Dans ce projet, réalisé en collaboration avec TAROM en Roumanie, des trajectoires de vol des avions sont fournies par les pilotes de cette companie aérienne dans le but de les optimiser pour leur utilisation dans le vol réel de leur avions.

Dans ce projet, réalisé en collaboration avec CMC Electronics-Esterline, des algorithmes d'optimisation des trajectoires de vol des avions dans le plan vertical ainsi que dans le plan horizontal sont conçus et validés sur le système de gestion de vol de plusieurs avions. Ces algorithmes prennent en compte le temps requis d'arrivée, les vents et ainsi toutes les situations météorologiques. La principale motivation du projet est que les emissions de carbone ainsi que les couts de vol sont réduits. Ce projet est financé par Green Aviation Research Development Business Led Network GARDN dans les deuxième et troisième rondes des projets.

Dans ce projet, réalisé en collaboration avec Thales, Bombardier Aéronautique, École Polytechnique, IAR-CNRC, ainsi qu'avec les chercheurs italiens de l'Université Frederico II de Naples, CIRA et Alenia, un prototype d'une aile avec l'aileron a été conçu, testé et validé par des essais en soufflerie chez IAR-CNRC.

Le but de projet a été l'amélioration des performances aérodynamiques de ce prototype. Au Canada, les collaborateurs académiques ont été: Profs Simon Joncas (ETS) et Eric Laurendeau (École Polytechnique), les collaborateurs industriels ont été : Mr Philippe Molaret (Thales Canada), Dr Patrick Germain et Dr Fassi Kafyeke (Bombardier Aéronautique). Les collaborateurs chez IAR-CNRC ont été: Mr Mahmood Mamou, Dr Youssef Mebarki et Mr Brian Jahrhaus (IAR-CNRC).

En Italie, les collaborateurs ont été: les professeurs Leonardo Lecce et Rosario Pecora de l'Université de Naples, Dr Antonio Concilio chez CIRA et Dr Salvatore Russo (Alenia).

Svp voir le vidéo court sur la réalisation de ce projet multidisciplinaire. Ce vidéo a été crée pour la compétition des projets completés et financés par le CRIAQ.

https://www.youtube.com/watch?v=Nyk2fzVtrY0

Svp regardez aussi le vidéo de l'étudiante au doctorat Mlle Andreea Koreanschi qui a obtenu la bourse d'excellence de la part de CRIAQ suite à la compétition entre plusieurs étudiants participants dans les projets de CRIAQ.

https://www.youtube.com/watch?v=M-HO1DeyIWM

L’équipe Canadienne 2012

L’équipe Italien 2012

Dans ce projet, réalisé en collaboration avec FLIR à Montréal, plusieurs radars ont été testés dans la soufflerie subsonique Price-Paidoussis de LARCASE.

Le projet CRIAQ 7.1 (dans la deuxième ronde du CRIAQ) a été intitulé ''Amélioration de l’écoulement laminaire sur une aile de recherche''. Dans ce projet, réalisé en collaboration avec Thales, Bombardier Aéronautique, École Polytechnique, IAR-CNRC, ainsi qu'avec les chercheurs du laboratoire LAMSI de l'ETS, la transition de l’écoulement laminaire au turbulent sur une aile équipée d’une peau flexible sur son extrados a été contrôlée, a été ainsi retardée en utilisant les capteurs optiques et les actionneurs intelligents dans une soufflerie. Les collaborateurs industriels dans ce projet ont été Mr Philippe Molaret (Thales Canada), Dr Eric Laurendeau et Dr Fassi Kafyeke (Bombardier Aéronautique), Mr Mahmood Mamou, Dr Youssef Mebarki et Mr Brian Jahrhaus (IAR-CNRC).

L ’équipe du LARCASE a conçu, développé, integré et validé un contrôleur de retard de la transition pour une aile changeante de forme (Morphing Wing), équipée d‘actionneurs intelligents (Smart Material Actuators) et de capteurs de pression. Ce contrôleur a été validé par l'équipe de LARCASE dans des essais en soufflerie qui ont eu lieu chez l’Institut Aérospatial de Recherche (IAR) - le Conseil National de Recherche du Canada (CNRC).

L’équipe au début du projet en 2006	L’équipe
Aile utilisée pendant les premiers essais en soufflerie (transition et capteurs de pression) pour la détection de la transition
M Andrei Popov (étudiant PhD) et Dr Lucian Grigorie (chercheur postdoctoral) du LARCASE pendant les essais préliminaires du contrôleur (avant les essais dans la soufflerie)	Essais dans la soufflerie de IAR-CNRC (équipement pour rouler la soufflerie, les écrans montrant le comportement de l'aile, l'équipement du contrôleur)
M Andrei Popov - étudiant PhD du LARCASE opérant le contrôleur dans la soufflerie

Le premier film (1ST WTTs) montre une séquence prise pendant le premier set d’essais en soufflerie sur l’aile changeante de forme, équipée des capteurs de pressions optiques et kulite, ainsi qu’avec des alliages en mémoire de forme SMA’s. Nous pouvons voir le système des capteurs optiques, l’aile dans la soufflerie, les cas de vol affichés, ainsi que les équipes travaillant sur ce projet.

https://www.youtube.com/watch?v=7JJXErKZe48

Le deuxième film (2ND WTTS) montre une séquence prise pendant le deuxième set d’essais en soufflerie sur l’aile changeante de forme, équipée des capteurs de pressions kulite, ainsi qu’avec des alliages en mémoire de forme SMA’s. Nous pouvons voir le système de contrôle, l’aile dans la soufflerie, les cas de vol affichés, ainsi que les équipes travaillant sur ce projet.

https://www.youtube.com/watch?v=ELQakGCZVlI

Le troisième film (3RD WTTS) montre le concept de l’aile changeante de forme dans la soufflerie de l’IAR-CNRC.

https://www.youtube.com/watch?v=pgwRJVqTD3I&t=69s

Les travaux en aéroservoélasticité ont été réalisés dans le cadre de trois (3) projets dans le domaine de l’aéroservoélasticité en utilisant les vraies données de vol pour les avions suivants: F/A-18 Systems Research Aircraft (SRA), le Aérostructures Test Wing (ATW) et le F/A-18 Active Aeroelastic Wing (AAW). Le collaborateur principal actuellement a été Mr Marty Brenner de la NASA DFRC. D'autres collaborateurs de la NASA DFRC ont été (entre 1998 et 2003): Dr Kajal Gupta, Mr Tim Doyle, Mr Ed Hahn, Mr Roger Truax et Dr Can Bach.

Ces données de vol sont utilisées pour:

1. la validation des nouvelles méthodes de conversion des forces aérodynamiques du domaine de fréquence au domaine de Laplace,
2. le calcul des nouveaux algorithmes d’interactions entre les modes rigides, élastiques et de contrôle et
3. l’élaboration de nouvelles méthodes d’estimation des paramètres, en utilisant les techniques de la logique floue, des réseaux de neurones, etc.

Video sur l'analyse des interactions aeroservoelastiques sur le F/A-18 SRA Le film suivant montre les résultats de la recherche sur l'interaction des modes rigides, de contrôle et élastiques sur le F/A-18. Il y a deux parties dans ce film: Dans le cas ou cette interaction n'est pas bien analysée, l'avion a un comportement non-réaliste et instable. Dans le cas ou l'interaction est tres bien réalisée, l'avion devient stable. Pour des détails sur cette recherche, svp voir l'article 10 dans la section 'Publications acceptées'. Dr Lucian Grigorie et Dr Adrian Hiliuta ont réalisé ce film.

https://www.youtube.com/watch?v=E8ZIA6eIXmY

Dans ce projet intitulé Modélisation et simulation des sous-marins autonomes (Underwater Unmanned Vehicle) UUV, en collaboration avec Dr Ioana Triandaf de l'US Naval Research Laboratories (NRL), deux principaux objectifs seront atteints.

L‘objectif premier est d’élaborer et de simuler une modèle UUV qui sera construit à la fin de ce projet.

Les principaux objectifs sont:

• La détermination du modèle cinématique et les équations de mouvement
• Les calculs des forces hydrodynamiques
• L’implémentation du modèle de l’UUV et de son pilote automatique

• L’optimisation d’énergie contrainte (constrained energy optimisation) pour la garde des stations des UUV’s
• Planification des trajectoires optimales pour des recherches d’énergies basses,
• Couverture de l’aire optimale en utilisant des multiples UUV’s