Safran mise sur l’expertise de Polytechnique pour réduire le bruit et l’empreinte environnementale des avions

Ces partenariats, qui profitent d’investissements multiples totalisant 15,2 millions $, mobiliseront plusieurs experts montréalais et quelque 80 étudiants. Au fil des années, Polytechnique Montréal est devenue un partenaire académique stratégique de premier plan pour Safran à l’échelle mondiale.

Fabrication de structures d’avion plus légères

La nécessité de fabriquer des appareils encore plus légers, plus fiables et plus résistants à la corrosion amène l’industrie aérospatiale à s’intéresser à l’utilisation de nouveaux matériaux composites pour la structure des appareils, le fuselage, les ailes ou encore les moteurs.

Dirigée par le Pr Daniel Therriault du Département de génie mécanique de Polytechnique Montréal, la Chaire industrielle Safran de fabrication additive des composites à matrice organique (FACMO) a pour objectif de développer la nouvelle génération d’approches de fabrication avancées et de modèles mathématiques pour la création de structures composites haute performance destinées à l’industrie aéronautique.

L’utilisation de composites polymères à géométrie optimisée permettra de réaliser d’énormes gains de poids dans les avions, ce qui entraînera des avantages économiques et environnementaux considérables. Cette recherche utilisera les composites thermoplastiques comme matériaux verts, et les procédés de fabrication additive innovants qui seront développés trouveront des applications dans d’autres domaines, notamment dans l’industrie automobile et la construction.

Safran appuie ces activités de recherche en investissant 2,5 M$ en financement et en ressources sur 5 ans. En contrepartie, le programme de subventions de recherche et développement coopérative (RDC) du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) offre un financement de 2,4 M$. Une subvention conjointe de la Fondation canadienne pour l’innovation et du gouvernement du Québec (≈ 8 M$) a permis l’achat d’équipements majeurs qui serviront à l’avancement des travaux de recherche de Daniel Therriault et d’autres professeurs. Soulignons que des PME locales, dont MËKANIC, contribueront également aux activités de la Chaire FACMO.

Matériaux acoustiques innovants

La densification de la population près des aéroports et la hausse soutenue du trafic aérien entraînent une augmentation importante de la nuisance sonore due aux décollages et aux atterrissages. La situation est si préoccupante que les gouvernements en ont fait une question de santé publique, durcissant la réglementation en la matière. Les avionneurs et les motoristes consentent donc des efforts importants pour concevoir des dispositifs innovants destinés à remplacer les traitements acoustiques actuels, dont les performances ont plafonné.

Dirigée par la Pre Annie Ross du Département de génie mécanique de Polytechnique Montréal, la Chaire industrielle Safran de traitements acoustiques passifs plurifonctionnels pour structures composites de turboréacteurs (TAPPIS) vise à proposer des matériaux multifonctionnels avancés destinés à absorber et à dissiper le bruit produit par les moteurs d’avion. Les connaissances et les matériaux qui seront élaborés auront des retombées économiques dans l’industrie aéronautique canadienne et ouvriront aussi la voie à des applications dans les secteurs du transport ferroviaire, de la construction civile et de la production d’énergie verte, notamment.

La Chaire TAPPIS est soutenue en financement et en ressources par Safran à hauteur de 1,2 M$ $ ainsi que par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) qui lui octroie 1,1 M$ par l’intermédiaire du programme de subventions de RDC. L’entreprise montréalaise MËKANIC et le Centre de développement des composites du Québec collaborent également au volet de conception d’équipements et de tests.

Autres projets en cours

Safran collabore présentement avec d’autres équipes de Polytechnique Montréal sur diverses problématiques de recherche telles que les traitements de surface avec la Pre Jolanta Ewa-Sapieha, les traitements de précontraintes avec le Pr Martin Lévesque, les analyses de microstructures avec le Pr Gilles L’Espérance, les céramiques innovantes avec le Pr Sylvain Turenne, le « health monitoring » avec les Prs Yvon Savaria et Mohamad Sawan.

Safran et Polytechnique, une décennie de collaborations fructueuses

Grâce à l’expertise, aux innovations scientifiques et aux technologies uniques développées par les professeurs François Trochu et Edu Ruiz, Polytechnique Montréal est devenue au tournant des années 2000 un pôle de recherche internationalement reconnu dans le domaine des matériaux composites.

Polyflex, un procédé d’injection flexible breveté par Polytechnique Montréal qui permet de fabriquer des pièces composites haute performance de manière fiable et automatisée, a attiré l’attention de Safran il y a plus d’une dizaine d’années alors que le Groupe cherchait à accélérer ses recherches en vue de maîtriser les nouveaux procédés de fabrication des composites structuraux, notamment pour les pièces de grandes dimensions. Les travaux de recherche qui se sont rapidement déployés ont mené à des résultats prometteurs et ont permis à Safran d’acquérir une meilleure compréhension du comportement des matériaux. Pour sa part, Polytechnique a trouvé en Safran un partenaire solide et présent pour faire avancer les connaissances scientifiques mondiales dans des domaines clés, former ses étudiants à des problématiques industrielles concrètes et jeter les bases scientifiques de nouvelles applications dans plusieurs domaines.

Au cours de la dernière décennie, les collaborations se sont intensifiées et Polytechnique Montréal accompagne aujourd’hui Safran dans une démarche d’innovation misant sur le développement de technologies émergentes et différenciantes.

Les travaux de recherche dans le domaine des matériaux composites ont notamment contribué au développement des aubes de soufflante du moteur LEAP mis en service en 2016. La collaboration a aussi permis la création d’une entreprise dérivée dans la région du Grand Montréal (Ruiz Aerospace Manufacturing) ainsi que l’avancement des connaissances scientifiques par la publication de quelque 70 articles scientifiques et plusieurs déclarations d’inventions et demandes de brevets.

Pépinière de nouveaux experts

Le partenariat entre le Groupe Safran et Polytechnique Montréal constitue un milieu de formation unique. Selon Joffrey Renaud, qui a participé aux travaux de recherche entre 2012 et 2016 alors qu’il réalisait une maîtrise et un doctorat dans le domaine des matériaux composites à Polytechnique Montréal, les étudiants bénéficient grâce à cette collaboration de moyens de recherche exceptionnels, en plus d’avoir un accès privilégié aux données et aux spécialistes de Safran. Cette connaissance du monde industriel est aujourd’hui très utile à Joffrey qui dirige les travaux de recherche d’Argon 18, un fabricant de vélos haute performance situé à Montréal.

Au cours des 10 dernières années, plus de 150 étudiants ont profité comme Joffrey des collaborations étroites entre Safran et Polytechnique Montréal. Les deux chaires de recherche annoncées aujourd’hui permettront à leur tour la formation de 80 étudiants de tous les cycles universitaires dans des domaines très recherchés correspondant aux besoins de l’industrie canadienne, principalement en transport et en aérospatiale.

Horizon 2020-2025

Safran et Polytechnique discutent déjà des prochaines collaborations qui s’intéresseront aux technologies émergentes et innovantes, notamment dans le domaine de l’analyse de cycle de vie et de l’impact sur l’environnement.

Polytechnique, pilier de la formation et de la recherche en aérospatiale

En plus d’offrir des programmes de maîtrise et de doctorat en aérospatiale, Polytechnique Montréal a ouvert en 2009 le premier programme québécois de baccalauréat en génie aérospatial. Une soixantaine de chercheurs travaillent présentement à des travaux de pointe dans le domaine. Polytechnique Montréal entretient des collaborations et des partenariats en aérospatiale et en transports avec plusieurs maîtres d’œuvre reconnus (Bell Helicopter Textron Canada, Bombardier, CAE, Pratt & Whitney Canada, Safran, etc.), avec des équipementiers, intégrateurs et MRO de calibre international (Esterline CMC Électronique, General Electric Canada, Liebherr Aerospace Canada, MDA Systèmes satellitaires, Thales Canada, etc.), avec des consortiums innovants visant à accroître la compétitivité de l’industrie aérospatiale et des transports (CRIAQ, CARIC, GARDN, SA2GE, Innov-ÉÉ), ainsi qu’avec des PME et des entreprises locales et internationales.

« Dans le cadre d’un partenariat fort et durable, les hommes et les femmes de Safran et de Polytechnique explorent des voies technologiques innovantes pour répondre aux grands défis environnementaux de l’industrie de demain, commente Stéphane Cueille, directeur Groupe R&T et Innovation Safran. Les deux chaires inaugurées aujourd’hui viennent renforcer les recherches menées conjointement depuis 10 ans et ont pour objectif de développer des technologies de rupture dans le domaine aéronautique. »

« Safran est depuis une décennie un acteur important et un témoin privilégié de la contribution de Polytechnique Montréal au génie aéronautique, ajoute François Bertrand, directeur général adjoint et directeur de la formation et de la recherche de Polytechnique Montréal. Le groupe a su percevoir le potentiel de nos ressources en enseignement et en recherche en participant à des projets audacieux sous le signe de l’innovation et de la collaboration. Safran a été témoin de l’impact concret de ces projets sur ses solutions et procédés, mais aussi sur le savoir-faire de dizaines d’étudiantes, d’étudiants et de stagiaires qui sont aujourd’hui des acteurs de l’évolution en aéronautique. Les chaires industrielles que nous annonçons aujourd’hui illustrent parfaitement la pertinence d’allier les intérêts en recherche universitaire à ceux de la recherche industrielle pour répondre aux besoins technologiques, environnementaux et sociétaux en constante évolution d’un chef de fil de l’industrie. »

« Les partenariats de recherche du CRSNG appuient des collaborations qui permettent de créer de nouvelles preuves scientifiques dont le Canada et les Canadiens tirent parti sur les plans économique, social ou environnemental, précise Marc Fortin, vice-président, Direction des partenariats de recherche, Conseil de recherche en sciences naturelles et en génie du Canada. En développant de nouveaux matériaux composites et des procédés de dépôt avancés, ce projet contribuera à réduire davantage le poids des avions, ce qui permettra de mettre au point des moyens de transport collectif plus sécuritaires et des avions plus écologiques. »

« Le développement d’avions plus légers et plus écologiques sera révolutionnaire pour l’industrie aérospatiale, et pour la santé de notre planète, déclare pour sa part Roseann O’Reilly Runte, présidente-directrice générale, Fondation canadienne pour l’innovation. Ces types de collaboration entre l’industrie, les collèges et les universités repoussent les limites du savoir et mènent à un meilleur avenir pour tous. »

« Le gouvernement du Québec est fier de soutenir le développement du secteur de l’aérospatial, si important pour la diversité de notre économie, par le biais de ses investissements en recherche et en formation, conclut Jean-François Roberge, ministre de l’Éducation et de l’Enseignement supérieur. Des centaines d’étudiants, devenus ingénieurs ou chercheurs, ont profité du partenariat entre Polytechnique Montréal et Safran pour devenir des acteurs incontournables de ce domaine de pointe. Leurs connaissances et leur savoir-faire résonnent dans le monde entier. Puisse cette collaboration se poursuivre encore longtemps. »