Numérisation 3D du Avro Arrow

Mai 22, 2019 dans Articles

Les Canadiens et Canadiennes partagent un grand nombre de symboles et de héros qui font de notre nation ce qu’elle est aujourd’hui. Très peu de choses cependant ont généré un mélange de fierté et de controverse autant que le Avro Arrow, un chef-d’œuvre de l’historie aéronautique du Canada. Lorsque le Musée de l’aviation et de l’espace du Canada a contacté Créadditive pour numériser la section avant du Avro Arrow afin d’en produire une copie numérique pour reconstruction, il semble que nous ayons soudainement contribué à nourrir le mythe d’un des plus grands avions jamais conçu et construit au Canada.

Historique du Avro Arrow
Après la seconde guerre mondiale, l’union soviétique a commencé à développer une flotte d’avions capable de lancer des armes nucléaires à travers l’Europe et l’Amérique du Nord. Afin de contrer cette menace, les pays occidentaux ont développé à leur tour des intercepteurs capables de détruire ces armes nucléaires avant qu’elles n’atteignent leur cible. La compagnie A.V. Roe Limitée, impliquée dans la réparation d’avions sur les terrains qui allaient plus tard devenir l’aéroport international Pearson, a commencé à concevoir le premier avion de chasse pour l’aviation royale du Canada, le Avro CF-100 Canuck, qui entra en service en 1953.

CF-100 Canuck

Étant donné les développements rapides de l’avion soviétique, l’aviation royale canadienne réalisé que le pays avait besoin d’un avion supersonique et armé de missiles afin de remplacer le Canuck.

Le Avro Arrow fut donc une accumulation d’une série d’études qui commencèrent en 1953 afin d’améliorer le Canuck. La production du premier avion commença en 1955 et fut dévoilé au grand public en 1957, démontrant un avion robuste, atteignant une vitesse de Mach 1.9 tout en démontrant une très grande manoeuvrabilité et une performance supérieure. Une étoile était née.

Dévoilement public du Avro Arrow (1957)

Le 2 février 1959 (mieux connu comme le ‘vendredi noir’), le Premier ministre de l’époque, John Diefenbaker, arrêta abruptement le développement de l’avion de et de son moteur. Le Canada essaya de vendre le programme à d’autres nations, sans succès. Quelques mois plus tard, la ligne d’assemblage, l’outillage, les dessins ainsi que les moteurs furent détruits, causant une controverse politique majeure qui, encore aujourd’hui, alimente les débats.

Cette légende de l’aviation Canadienne est encore bien vivante aujourd’hui à travers les arts et la culture. Plusieurs livres, films, peintures et autres oeuvres furent produites afin d’honorer cet avion. Le Musée de l’aviation et de l’espace du Canada possède la plus grande pièce de l’avion original : la section avant (le nez de l’avion). Quand l’avion fut désassemblé après 1959, cette pièce fut sauvegardée afin d’être utilisée comme chambre sous pression par l’Institut de médecine aéronautique de Toronto. L’institut donna le nez de l’avion au Musée en 1965.

Le nez du Avro Arrow, Musée de l’aviation et de l’espace du Canada

La numérisation et la modélisation 3D : l’importance de choisir les bonnes méthodes de travail 

La sélection de la bonne méthode de numérisation peut sembler évidente mais elle ne doit jamais être prise à la légère. Dans la plupart des cas, les dimensions de l’élément à numériser guideront la méthode à utiliser: la numérisation longue portée au laser pour les objets à grande dimension et la numérisation courte portée optique pour les petits objets et artéfacts. Qu’arrive-t-il lorsqu’un projet entre dans une zone grise, à mi-chemin entre les deux méthodes? Comment déterminer la meilleure méthode à utiliser?

Le CF-105 fut numérisé avec l’aide d’un Surphaser, un équipement LIDAR à longue distance. Même si une numérisation manuelle avec un équipement optique à courte distance aurait également été possible, l’échelle de ce projet et le niveau de détail requis pour la reproduction ne justifiait pas cette dernière méthode. Dans de tels cas, le choix des méthodes de numérisation utilisées est critique dans l’approche de modélisation et de production des livrables, car le nuage de points de la numérisation longue portée est plus difficile à modéliser dans un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO) que le produit des numérisations optiques à courte portée étant donnée les incertitudes de modélisation relevant de la résolution de l’appareil.

En utilisant des outils de corrélation de nuages de point, ainsi que des outils de maillage digital, notre ingénieur a pu créer un modèle CAO paramétrique, après avoir interprété, nettoyé et réduit les données brutes. Une fois le modèle paramétrique élaboré, il a pu être comparé aux données brutes de numérisation pour évaluer la précision du modèle et corriger les déviations entres les mesures et la modélisation. Les corrections manuelles du livrable final ont été effectuées pour fournir au client la réplique numérique la plus fidèle possible.

Modélisation 3D du nez de l’avion Avro Arrow

Travailler dans le meilleur intérêt du client
La méthode de numérisation décrite précédemment est très différente du procédé qui aurait été utilisé pour une numérisation courte portée, où les modèles sont générés et corrigés automatiquement au fur et à mesure que l’acquisition des données est effectuée. Même si le traitement des données de la numérisation courte portée est plus facile grâce è une plus grande automatisation, le processus d’acquisition de données est beaucoup plus long, ce qui a un impact sur les coûts engendrés pour le client. Pour chaque projet, il est vraiment important de calculer le temps et les coûts impliqués aux niveaux de la numérisation séparément du traitement des données, ainsi que de tenir en compte de l’utilisation planifiée des fichiers qui seront remis au client, pour obtenir le résultat désiré tout en respectant son budget. C’est pourquoi Créadditive a créé son propre outil d’évaluation de la production afin de déterminer au début du projet la manière la plus efficace et efficiente de travailler dans le meilleur intérêt du client.

Pour ce projet spécifiquement, l’équipe d’experts de Créadditive a conclu que l’utilisation de la numérisation LIDAR longue portée était le meilleur outil, réduisant le temps requis pour l’acquisition de données de 77% et les coûts du projet de 43%.

Qu’importe la nature de votre projet, que ce soit pour des objets très détaillés ou des objets surdimensionnés, Créadditive saura vous assister et vous guider vers la solution clé-en-main la mieux adaptée à vos besoins.

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