Des tests extrêmes à bord de l’EC 145 T2
Les modèles EZM 10 et 103 Ti Ar à bord d’un hélicoptère Airbus hautes performances
Aux côtés d’autres partenaires, nous avons développé la norme technique pour les montres d'aviateur (TESTAF) en collaboration et avec le soutien du célèbre constructeur Airbus Helicopters. La norme TESTAF certifie les montres qui répondent à toutes les exigences de mesure du temps de l’aviation civile, conformément aux règles de navigation à vue ou aux instruments.
Développée par Sinn Spezialuhren en collaboration avec le département de génie mécanique et aérospatial de l'université d'Aix-La-Chapelle sous la direction du professeur Frank Janser, elle impose de nombreux essais en laboratoire. Le partenariat avec Airbus Helicopters a permis de réaliser plusieurs études complémentaires en même temps que les essais en conditions extrêmes de l'EC 145 T2, le tout nouvel hélicoptère hautes performances développé par Airbus Helicopters.
Définition des limites de performances en conditions extrêmes
La certification d'un hélicoptère nécessite de déterminer ses limites
de performances en conditions extrêmes. Michael Herr, ingénieur
diplômé, vice-président et directeur qualité Allemagne d'Airbus
Helicopters et Volker Bau, pilote d'essai en chef chez Airbus
Helicopters, ont joué un rôle majeur dans les essais de nos montres.
Volker Bau et son équipe ont notamment vérifié les données théoriques
dans le cadre des essais pratiques du prototype de l'EC 145 T2. Ils ont
donc réalisé une série d'études de résistance au froid et à la chaleur
ainsi que des essais en altitude au-dessus des Rocheuses aux États-Unis
et dans les étendues glacées de l’Alaska. Nos montres EZM 10 et 103 Ti
Ar étaient chaque fois embarquées, aux poignets des pilotes. Pour les
essais de résistance au froid, les montres ont été exposées à des
températures jusqu'à -45 °C, par-dessus la combinaison de vol.
Campagne de certification du nouvel EC 145 T2
L'EC 145 T2 T2 est le tout dernier hélicoptère de sauvetage multifonction à rejoindre la famille des BK117. Outre de nombreuses améliorations de moindre ampleur, il est équipé d'un moteur plus performant, d'une boîte de transmission perfectionnée et d'un fenestron (rotor de queue caréné) remplaçant l'hélice bipale pour compenser le couple. L'accent a également été mis sur le développement d'un monomoteur haute performance pour vol en haute altitude.Le premier vol du prototype s'est déroulé le 25 juin 2010 à Donauwörth avec à bord Volker Bau et Carl Ockier. La commercialisation de l'hélicoptère à l'international nécessite des essais en conditions environnementales extrêmes. Le prototype a été équipé d'un système ultra-moderne capable de surveiller plus de 400 points de mesure. En conditions de vol difficiles, les données peuvent être surveillées en ligne par les ingénieurs de la station au sol. Un programme de vol pouvait comporter jusqu'à 150 points d'essai et durer jusqu'à deux heures, exigeant ainsi une concentration intense, notamment pour les points de mesure portant sur les limites de performances de l'hélicoptère. Les données recueillies ont été utilisées pour l'obtention de la certification internationale et figurent dans le manuel de vol. Les essais ont prouvé que l'EC 145 T2 peut être utilisé dans une plage de températures de -40 °C à +50 °C et jusqu'à une altitude maximale de 6 100 mètres.
Vue depuis l’hélicoptère : vol d’essai dans le désert de l’Arizona, par une température extérieure de 48 °C.
La résistance à la chaleur
Les tests de résistance à la chaleur se sont déroulés à Lake Havazu, dans l’Arizona. Pendant plus de 50 heures, les pilotes ont soumis l’hélicoptère à différents tests sous des températures pouvant atteindre 50 °C. Les éventuelles pannes de moteur et les phases de montée jusqu’à 7 010 m ont été examinées à la loupe. Pour l’équipage, chaque vol était synonyme de concentration et de tension maximales. Le stress subi par le corps dans ces conditions extrêmes (avec des températures pouvant atteindre 60 °C au poste de pilotage) correspond à celui vécu par un semi-marathonien. Lors de ce test, les pilotes ont bénéficié de t-shirts spéciaux, issus du sport automobile, qui permettent de rafraîchir le haut du corps en faisant circuler de l’eau froide dans des tuyaux cousus au tissu. Malgré tout, les pilotes devaient veiller à boire suffisamment d’eau, en particulier pendant le test en vol stationnaire.
Pour déterminer les caractéristiques en vol lent, nous avons utilisé la méthode du « pace vehicle ». La vitesse précise était déterminée par une voiture équipée d’un anémomètre. L’hélicoptère suivait ce véhicule à une distance constante (env. 30 m) pour obtenir une vitesse de référence exacte. La position des organes de commande avec les ordres de pilotage nécessaires ainsi que les données de performance du moteur indiquent alors les caractéristiques de l’hélicoptère en vol stationnaire.
À l’issue du test de résistance à la chaleur, l’EC145 T2 a quitté Lake Havazu pour rejoindre Leadville, au Colorado, en survolant Lake Powell, la Monument Valley et Montrose, près des montagnes Rocheuses. L’EC145 T2 ayant été modifié spécialement pour les missions en haute altitude (sauvetage en montagne avec treuil), les vérifications concernant les pannes de moteur et les caractéristiques de vol devaient être réalisées à Leadville. Leadville est le terrain d’aviation le plus haut d’Amérique du Nord (3 026 m au-dessus du niveau de la mer). Pour les dix personnes de l’équipe, vivre et travailler à plus de 3 000 mètres d’altitude fut un véritable défi. Adaptées à l’altitude, les montres tournaient un peu moins vite dans le petit village de montagne de Leadville. Le pilotage du prototype, avec son dispositif de mesure ultra-complexe, a également exigé une bonne dose d’improvisation. Un hangar en tôle, non chauffé et ouvert aux quatre vents, abritait l’hélicoptère, tandis que l’équipe de test était hébergée dans un préfabriqué. Mais les Rocheuses, loin de la célèbre station de ski d’Aspen, permettaient au moins de profiter d’un paysage impressionnant.
Le test de résistance au froid
À l’issue des tests à altitude moyenne, à Canyon City, la machine a été préparée par Airbus Helicopters, à Dallas, pour un long transport terrestre vers le Canada. Deux camions ont acheminé l’hélicoptère démonté et l’équipement sur plus de 4 000 km et rejoint Inuvik, dans le nord-ouest du Canada. La dernière partie du trajet s’est déroulée sur la célèbre Ice Road. Par moment, les camions ne pouvaient dépasser les 25 km/h et ont dû s’arrêter pendant près d’une semaine à cause d’une tempête de neige.En été, le paysage qui entoure le village d’Inuvik et ses 3 000 habitants est magnifique. En hiver, il y règne toutefois des températures extrêmes pouvant descendre jusqu’à -40 °C. En extérieur, il est impossible, du moins pour les Européens, de survivre sans équipement spécifique. C’est pourtant là que devait se dérouler l’ensemble du programme, auquel sont venus s’ajouter des tests par trempage à froid. L’hélicoptère restait dehors pendant des périodes prolongées, en général la nuit, et devait prouver qu’il démarrait immédiatement pour commencer sa mission. Les travaux sur l’hélicoptère se sont avérés difficiles, car les gants épais ne permettaient pas de manipuler les outils aisément. La plupart des tâches ont été réalisées en extérieur, l’hélicoptère ne rentrant dans le hangar chauffé que pour des contrôles approfondis. Entre le hangar et l’extérieur, la différence de température était de 60 kelvins, l’ouverture des portes entraînait donc des frais de chauffage considérables.
De nombreux vols de test avaient pour objectif de prouver les performances en vol. Afin de transmettre des données précises, il a même fallu voler chauffage éteint. Les vols se déroulaient à des altitudes de plus de 6 100 m par -45 °C. Dans le cockpit, les températures descendaient aussi nettement en dessous de -30 °C. L’équipage était donc équipé de vêtements épais, de parachutes et de masques à oxygène. Même si l’oxygène était optimisé pour l’altitude, la buée qui se déposait dans les masques gelait sans cesse.
À chaque atterrissage, l’équipage était confronté au phénomène du « white out ». Le vent descendant généré par l’hélicoptère soulevait un tourbillon de neige qui, à une vitesse inférieure à 30 nœuds, entourait l’hélicoptère et ôtait au pilote tous ses points de repère. Il ne voyait plus que du blanc et le risque de perte de repère et d’impact augmentait très fortement. Par -20 °C, la neige est beaucoup plus sèche et plus fine que celle que l’on connaît en Allemagne.
Conclusion
L’EC145 T2 tout comme l’EZM 10 et la 103 Ti Ar ont passé ces tests extrêmes avec brio. Toujours plus innovants, les ingénieurs d’Airbus Helicopters et de Sinn Spezialuhren ont une nouvelle fois fait la preuve de la sécurité et du bon fonctionnement de leurs produits, équipés des dernières technologies, dans des conditions d’utilisation extrêmes.
Un congélateur dans le Grand Nord
Dans le cadre du processus d’homologation, l’EC145 T2 a été exposé à des températures extérieures de -45 °C pendant 24 h. Mais les spécifications de certification prévoient également que la batterie soit stockée à une température de -20 °C, soit environ 25 kelvins au-dessus de la température extérieure. À Inuvik, les techniciens avaient donc commandé un simple congélateur pour conserver la batterie. Ce qui a visiblement troublé les Inuits, qui n’ont pu réprimer un petit sourire : habituellement, ces derniers stockent leur viande congelée non dans un congélateur, mais derrière la maison. Malgré tout, ils ont tout de même accepté de livrer l’appareil commandé.
Caractéristiques techniques de l’EC 145 T2
| Premier vol | 25/06/2010 |
| Moteur | 2 x Turbomeca ARRIEL 2E |
| Puissance | 2 x 800 kw |
| Masse maximale au décollage (MTOW) | 3 650 kg |
| Poids à vide | env. 2 000 kg |
| Vitesse maximale (VNE) | 150 KIAS (nœuds) |
| Nombre de personnes (POB) | 1 pilote + 9/10 passagers ou 2 pilotes + 8/9 passagers (selon la configuration) |
| Autonomie | 650 km |
| Durée de vol | 3,5 heures |
| Plage de température | -45 °C à ISA +35 °C |
