Optimisation d'un hélicoptère tandem pour la surveillance maritime avec des rotors à vitesse variable

L'utilisation d'avions non-pilotés est une solution éprouvée dans le domaine de la surveillance maritime. Toutefois, l'utilisation d'hélicoptères non-pilotés est maintenant une alternative convoitée grâce aux bénéfices du décollage et de l'atterrissage vertical. Ces bénéfices permettent d'intégrer l'opération de l'aéronef au navire lui-même, permettant ainsi un déploiement immédiat. Le critère de performance le plus critique lors d'une mission de surveillance maritime est l'endurance, c'est-à-dire le temps de vol maximal de l'aéronef. De façon intrinsèque à leur principe de fonctionnement, les hélicoptères offrent une moins grande endurance que les avions. Il y a donc un intérêt majeur à améliorer l'autonomie de vol d'un hélicoptère lors d'une opération de surveillance maritime. Un concept prometteur pour augmenter l'endurance d'un hélicoptère est de diminuer la vitesse d'opération du rotor en plein vol. Ce mémoire présente les bénéfices potentiels de coupler le concept de rotor à vitesse variable avec un moteur à allumage commandé (gasoline) ou par compression (diesel). Jusqu'à maintenant, cette combinaison n'a pas été étudiée dans la littérature. Les études se sont plutôt limitées aux turbines à gaz, ce qui résulte en des effets conflictuels liés à la chute d'efficacité lors de la diminution de la vitesse d'opération. L'efficacité quasi-constante des moteurs à pistons permettrait donc de profiter du plein potentiel du concept de rotor à vitesse variable. Pour ce faire, un modèle de performance d'hélicoptère tandem est développé et validé expérimentalement avec le LX300 de Laflamme Aéro. Deux configurations du LX300 sont étudiées, soit l'une équipée d'un moteur à allumage par étincelle et l'autre par compression, et sont comparées. Il est démontré que la configuration du LX300 incorporant un moteur à allumage par compression bénéficie de gains plus importants que la configuration avec moteur à allumage par étincelle. Les bénéfices sont particulièrement intéressants pour des vols à grande capacité de carburant où jusqu'à 25% et 19% d'augmentation en autonomie et en rayon d'action sont réalisables respectivement pour la configuration diesel. La configuration équipée d'un moteur gasoline quant à elle offre des gains de 15% et 6% en autonomie et rayon d'action respectivement. La combinaison du concept de rotor à vitesse variable et d'un moteur à allumage par étincelle ou compression est donc une avenue prometteuse pour améliorer la performance d'hélicoptères non-pilotés pour accomplir des missions de surveillance maritime. Ces gains de performances se transfèrent aussi pour des missions de transport de charge lourde sur de longues distances

A statistical approach for electric taxiing requirements for regional turboprop aircraft

Abstract : Electric motorization of the landing gear appears to be one of the alternative solutions to reduce fuel burn, CO2 emissions, and noise during the taxi phase. Because turboprop aircraft operate on short routes, the taxi phase represents an important part of both flight time and fuel consumption. An Electric Taxiing System (ETS) sized to meet current operational practices could reduce the fuel consumption and remain near transparent to the pilots. This paper first presents a statistical approach to define the taxiing requirements for regional turboprop aircraft using 200 taxi phases of 77 aircraft. Requirements of 0.4 m/s2 maximum acceleration until 15 kts, 25 kts top speed, and 13,000 ft distance (including taxi-in and taxi-out) are determined in accordance with the analysis, operational practices, and pilots’ routines. For higher speed than 15 kts, the acceleration requirement is adjusted using the iso-power to limit the mass of the ETS. Then, an ETS with sufficient performance is sized to be integrated in the main landing gear of a regional turboprop aircraft (Dash 8-300). For a standard mission of 270 nautical miles, the expected fuel economy is 3.1 % for a payload loss of 2.2 % or 1.3 PAX due to the system weight

About equivalent interval colorings of weighted graphs

AbstractGiven a graph G=(V,E) with strictly positive integer weights ωi on the vertices i∈V, a k-interval coloring of G is a function I that assigns an interval I(i)⊆{1,…,k} of ωi consecutive integers (called colors) to each vertex i∈V. If two adjacent vertices x and y have common colors, i.e. I(i)∩I(j)≠0̸ for an edge [i,j] in G, then the edge [i,j] is said conflicting. A k-interval coloring without conflicting edges is said legal. The interval coloring problem (ICP) is to determine the smallest integer k, called interval chromatic number of G and denoted χint(G), such that there exists a legal k-interval coloring of G. For a fixed integer k, the k-interval graph coloring problem (k-ICP) is to determine a k-interval coloring of G with a minimum number of conflicting edges. The ICP and k-ICP generalize classical vertex coloring problems where a single color has to be assigned to each vertex (i.e., ωi=1 for all vertices i∈V).Two k-interval colorings I1 and I2 are said equivalent if there is a permutation π of the integers 1,…,k such that ℓ∈I1(i) if and only if π(ℓ)∈I2(i) for all vertices i∈V. As for classical vertex coloring, the efficiency of algorithms that solve the ICP or the k-ICP can be increased by avoiding considering equivalent k-interval colorings, assuming that they can be identified very quickly. To this purpose, we define and prove a necessary and sufficient condition for the equivalence of two k-interval colorings. We then show how a simple tabu search algorithm for the k-ICP can possibly be improved by forbidding the visit of equivalent solutions

Overview of the challenges of alternative propulsion systems applied to business aircraft

Abstract: In order to reduce greenhouse gas emissions and reach the 2050 net-zero emissions target, the aviation sector is looking towards new propulsion architectures, such as electric, hybrid-electric, and hydrogen powertrains. The integration of these kinds of new powertrain technologies has a significant impact on aircraft performance. The loss of performance typically consists of a range reduction, a reduced payload capacity, a lower cruise speed than the baseline aircraft, etc. Cost in capabilities does not have the same impact depending on business or commercial aviation, as these are two radically different markets. The travel routes for a given airline are constant and well-known, and a loss of aircraft performance capability may therefore be acceptable, this is not the case for business aviation due to hard operational constraints. The operational constraints of business aircraft are reflected in a higher cruise speed than commercial aviation, a flight altitude above commercial traffic, a long-range capability, high volume and comfort of the cabin, the capability to takeoff and land at small regional airports, and so on. Since the operational flexibility of the aircraft is at the heart of the business aviation market and dependent on these performance indicators, these requirements are necessary to maintain the high level of competitiveness of the aircraft. The literature mainly focuses on the greenhouse gas emissions reduction of retrofitted aircraft without considerations for keeping the same level of performance as the baseline aircraft. As business aviation is expected to experience growth in deliveries over the next few years, the assessment of the impact of alternative propulsion systems on the performance of aircraft is crucial. Since all new propulsion technologies for the mitigation of aviation carbon footprint have drawbacks, the integration of these systems should result in an acceptable trade-off between the operational capabilities of the aircraft and CO2 emissions reduction. This paper presents the cost in performance and the key challenges of alternative propulsion system integration of business aircraft. The analysis focuses on three main architectures, the all-electric powertrain, hydrogen-powered aircraft, and parallel hybrid powertrain. The objective is to provide an overview of business aircraft requirements, the impact of alternative propulsion systems on such aircraft, and the key challenges to meet the operational constraints of the business aviation market.Résumé de la communication présentée lors du congrès international tenu conjointement par Canadian Society for Mechanical Engineering (CSME) et Computational Fluid Dynamics Society of Canada (CFD Canada), à l’Université de Sherbrooke (Québec), du 28 au 31 mai 2023

Automatisation de la fonction de façonnage de deux têtes d’abatteuses-façonneuses : effets sur la productivité et le taux de conformité des billes façonnées

Pour rester compétitives, les entreprises forestières cherchent à contrôler leurs coûts d’approvisionnement. Les abatteuses-façonneuses sont pourvues d’ordinateurs embarqués qui permettent le contrôle et l’automatisation de certaines fonctions. Or, ces technologies ne sont pas couramment utilisées et sont dans le meilleur des cas sous-utilisées. Tandis que l’industrie manifeste un intérêt grandissant pour l’utilisation de ces ordinateurs, peu de travaux de recherche ont porté sur l’apport en productivité et en conformité aux spécifications de façonnage découlant de l’usage de ces systèmes. L’objectif de l’étude était de mesurer les impacts des trois degrés d’automatisation (manuel, semi-automatique et automatique) sur la productivité (m3/hmp) et le taux de conformité des longueurs et des diamètre d’écimage des billes façonnées (%). La collecte de données s’est déroulée dans les secteurs de récolte de Produits forestiers résolu au nord du Lac St-Jean entre les mois de janvier et d'août 2015. Un dispositif en blocs complets a été mis en place pour chacun des cinq opérateurs ayant participé à l’étude. Un seuil de 5 % a été employé pour la réalisation de l’analyse des variances, après la réalisation de contrastes. Un seul cas a présenté un écart significatif de productivité attribuable au changement du degré d’automatisation employé, tandis qu’aucune différence significative n’a été détectée pour la conformité des diamètres d’écimage; des tendances ont toutefois été constatées. Les conformités de longueur obtenues par deux opérateurs ont présenté des écarts significatifs. Ceux-ci opérant sur deux équipements distincts, cela laisse entrevoir l’impact que peut aussi avoir l’opérateur sur le taux de conformité des longueurs.All forest companies try to control their supply costs. Single-grip harvesters are equipped with onboard computers that allow control and automation of some functions. However, these technologies are not used on a regular basis and are in the best cases underutilized. While industrials are showing a growing interest in the utilization of these systems, there have been only a few studies that have documented the impacts of the use of these systems on productivity and quality conformity. The objective of this study was to measure the impacts on productivity and on bucking quality of different degrees of automation of the bucking of a single-grip harvester head. Three different automation degrees, manual, semi-automatic and automatic, have been compared with two different teams composed of 5 operators. Each operator was a different case study. Comparisons were realized on the obtained productivities and on the conformities of the logs lengths and topping diameters. Data collection was made on the logging sites operated by Resolute forest products, in the northern part of Lac St-Jean between January and August 2015. A 5% significance level has been used to realise the variances analysis, where contrasts were employed. Only one case study showed a significant productivity difference linked to the in the automation degree changes. Even if the collected data did not show significant differences on the topping diameters conformities, some tendencies were detected. However, significant differences were detected on the conformity of the lengths of the logs of two operators. Because those two operators work on different harvesters, this might show that the operator can have an impact on the lengths conformity

Coloration de graphes et attribution d'activités dans des quarts de travail

Revue de littérature -- Organisation de la thèse -- Lower bounds and a tabu search algorithm for the minimum deficiency problem -- On a reduction of the interval coloring problem to a series of bandwidth coloring problems -- About equivalent interval colorings of weighted graphs -- Une approche de programmation en nombres entiers pour la résolution d'un problème d'horaire -- Discussion générale et conclusion

Quand le Canada partait en croisade : de la réalité au mythe des zouaves pontificaux canadiens, 1868-1941

Entre 1868 et 1870, un peu plus de cinq cents Canadiens français se portèrent volontaires dans le régiment des zouaves pontificaux. Néanmoins, le 20 septembre 1870, Rome, capitale des États de l’Église, tombait aux mains de l’armée du jeune royaume d’Italie. Le lendemain, l’armée pontificale était licenciée et le retour des volontaires internationaux dans leurs pays d’origine était organisé. Malgré son inutilité réelle sur le plan militaire, l’expédition des zouaves canadiens acquit une dimension épique, mythique, dans l’imaginaire collectif, dont le souvenir se perpétua au sein d’un mouvement associatif fondé par quelques vétérans, lequel demeura actif jusqu’à la fin du XXe siècle. Ce mémoire de maîtrise s’intéresse à l’évolution du mythe et du mouvement zouaves de 1868 à 1941. Pour ce faire, il s’appuie en bonne partie sur le modèle développé par Gérard Bouchard selon lequel le mythe, en tant que forme de représentation collective productrice de sens, s’insère fondamentalement dans les pratiques et les rapports sociaux. Le mythe zouave, en effet, a été indissociable du mouvement qui l’a porté et au sein duquel il s’est développé. Inversement, il a donné à ce dernier ses objectifs, son identité, bref il lui a donné un contenu. À cet égard, la figure du zouave idéal – c’est-à-dire celle portée par le récit mythique – s’articulait toujours autour de cinq caractères axiomatiques, à savoir : la religiosité, le nationalisme, la masculinité, la jeunesse et le militarisme. C’est à partir des mêmes caractères que le mouvement associatif s’est construit et défini : une association paramilitaire composée d’hommes plus ou moins jeunes, vouée au service de l’Église et de la nation. Ainsi se profile la relation dialectique entre le mythe et la praxis, où l’un tend vers l’autre et inversement, apportant son lot d’influences réciproques et de contradictions.Between the years 1868 and 1870, just over five hundred French Canadians volunteered in the Regiment of the Pontifical Zouaves. Nevertheless, the 20th September 1870, Rome, the capital of the Papal States, fell to the army of the young Kingdom of Italy. The next day, the Papal army was disbanded and the return of all the international volunteers was organised. Albeit militarily ineffective, the expedition of the Canadian Zouaves acquired a mythic dimension in the collective imaginary, the memory of which was perpetuated by an associative movement founded by the veterans themselves and which was still active by the end of the 20th century. This Master thesis investigates the evolution of this Zouave myth and movement from 1868 to 1941. It relies on the theory developed by Gérard Bouchard according to which the myth, as a form of collective representation producer of meaning, is fundamentally imbedded in social relations and practices. Indeed, the Zouave myth was inseparable of the associative movement that conveyed it and into which it developed. Inversely, the myth contributed to shaping the movement by giving it meaning. In this regard, the idealistic figure of the Pontifical Zouave – i.e. the one conveyed by the myth – was always articulated between five axiomatic characteristics: religiosity, nationalism, masculinity, youth and militarism. The associative movement was built upon the same characteristics: it was a paramilitary movement formed of more or less young men dedicated to serving the Church and the Nation. Thereby a dialectic relation is profiling between the myth and the praxis, where one tends toward the other and conversely, bringing its lot of reciprocal influences and contradictions

Bacillus pumilus et Bacillus subtilis pour lutter contre la pourriture grise chez la tomate et le concombre de serre

Cette étude s’inscrit dans le cadre d’un programme de recherche destiné à évaluer le potentiel d’utilisation en horticulture des bactéries Bacillus pumilus souche PTB180 et Bacillus subtilis souche PTB185. Elle avait pour objectifs (1) d’évaluer in vitro l’activité antagoniste contre Botrytis cinerea des souches PTB180 et PTB185, (2) d’estimer leur capacité à survivre sur la phyllosphère de la tomate et du concombre et 3) d’évaluer leur effet sur le développement de la pourriture grise (B. cinerea) sur des plants de tomate et de concombre cultivés en serre. L'activité antagoniste de PTB180 et PTB185 a été évaluée en boîtes de Pétri sur géloses, sur tissus foliaires de tomate et de concombre et sur fruits de tomate. Les deux souches ont inhibé très fortement la croissance mycélienne et la germination des spores de B. cinerea sur géloses. Sur feuilles de tomate et sur disques foliaires de concombre, PTB185 et le mélange (1:1) des deux souches ont réduit significativement (p ≤ 0,01) la croissance mycélienne de B. cinerea comparativement aux témoins. PTB180 a réprimé significativement la croissance mycélienne de B. cinerea sur les fruits de tomate. Afin d'estimer la survie de PTB180 et PTB185 sur la phyllosphère, des plants de tomate et de concombre ont été pulvérisés jusqu'à ruissellement avec une suspension (1×107 unités formatrices de colonies [UFC]/mL) de PTB180, PTB185 ou d'un mélange (1:1) des deux souches. Les populations de chaque souche ont ensuite été suivies au cours du temps sur les feuilles. Les résultats obtenus montrent que les souches survivent au moins 21 jours sur les plants de tomate et de concombre avec un taux de survie variant de 43% à 100%. De plus, pratiquement aucune variation dans les proportions de chaque souche n'a été observée au fil du temps lorsque PTB180 et PTB185 étaient appliquées en mélange. Enfin, l’application foliaire de PTB180, PTB185 et du mélange (1:1) des deux souches a permis une réduction significative de l’incidence et de la sévérité de la pourriture grise chez des plants de tomate et de concombre inoculés avec B. cinerea et cultivés en serre. Les souches PTB180 et PTB185 ont montré au cours de cette étude une forte activité antagoniste envers B. cinerea, la capacité de survivre sur la phyllosphère de plants de tomate et de concombre et de réprimer le développement de la pourriture grise chez ces derniers. Ces souches pourraient éventuellement être utilisées comme agents de lutte biologique contre la pourriture grise du concombre et de la tomate de serre