Les drones à micro-ondes rêvent-ils de pizzas surgelées? Partie 2

29 janv. 2018

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Par : Rénald Fortier

Ingenium - Musées des sciences et de l’innovation du Canada

Célébrations entourant le premier vol public du Sharp-5, Ottawa, Ontario, le 6 octobre 1987. Le SHARP en vraie grandeur aurait été 8 fois plus grand. Centre de recherches sur les Communications Canada.

Bienvenue, ami(e) lectrice ou lecteur. L’histoire du Répéteur stationnaire de haute-altitude, ou Stationary High-Altitude Relay Platform (SHARP), n’est-elle pas fascinante? Vous souhaitez en savoir plus à ce sujet, n’est-ce pas? Reprenons le fil de l’histoire. Entre 1982 et 1986, le Centre de recherches sur les Communications (CRC), à Ottawa, Ontario, mène des études pour voir si et comment le SHARP peut être utilisé pour offrir une grande variété de services de télécommunications et de radiodiffusion partout au Canada, et ce de manière rentable. Pendant ce temps, une équipe du University of Toronto Institute for Aerospace Studies (UTIAS) conçoit un petit modèle réduit pour tester les antennes rectificatrices expérimentales développées par les ingénieurs du CRC. Ce biplan effectue son premier vol en mai 1985.

C’est un peu avant ou après cette époque que les chercheurs trouvent une configuration totalement nouvelle pour le SHARP: un fuselage mince avec une aile montée sur pylône et un ensemble circulaire d’antennes rectificatrices informellement connu sous le nom de pizza pour recueillir les micro-ondes. D’autres antennes rectificatrices du type breveté par le CRC se trouvent sous l’aile et le fuselage. Cette configuration offre le meilleur compromis réalisable entre l’efficacité aérodynamique maximale et la variation minimale de la densité de puissance du faisceau de micro-ondes.

Le CRC approuve la construction d’un modèle de démonstration de vol à échelle 1:8 du SHARP en 1985. L’équipe de UTIAS en construit un nombre indéterminé en 1985-87. Elle effectue plusieurs vols à Toronto, Ontario, en utilisant des batteries plutôt que des micro-ondes pour fournir électricité nécessaire au moteur. À la fin du mois de juin ou au début du mois de juillet 1987, alors que l’équipe préparé le premier vol mu par micro-ondes, à Ottawa, un mulot en quête d’un nid perce un trou dans une partie de la structure en bois de balsa du véhicule d’essai, le SHARP-5, et coupe un nombre de câbles de commande. Ce petit rongeur prend par la suite résidence à l’intérieur du véhicule. Les dommages sont tels que les essais en vol sont retardés de plusieurs semaines.

Finalement, le 17 septembre, un chercheur du CRC, Tom Ohno, lance le SHARP-5. Le modèle rouge et blanc volé sur batterie jusqu’à ce qu’il intercepte, à une hauteur d’environ 100 mètres (330 pieds), le puissant faisceau de micro-ondes émis par une antenne parabolique sur les terrains du CRC. Un employé et pilote expérimenté de planeurs radio contrôlés du nom de Gerry Bower maintient le modèle à l’intérieur du faisceau pendant 20 minutes. Cet événement discret est une première canadienne et mondiale.

Le premier vol public du SHARP-5 se tient le 6 octobre. La ministre fédérale des Communications, Flora MacDonald, est présente, tout comme le père de la transmission moderne d’énergie sans fil par micro-ondes, le chercheur américain retraité William C. Brown. Il y a aussi des chercheurs, des représentants du gouvernement et une cinquantaine de représentants des médias canadiens et étrangers. Quelques personnes parlent brièvement. MacDonald compare apparemment l’importance de ce vol avec celui des frères Wright, en décembre 1903. Et oui, ami(e) lectrice ou lecteur, votre humble serviteur va parler de Brown à une date ultérieure. Soyez patient(e).

Malgré des rafales de vent allant jusqu’à 20 kilomètres par heure (12 milles à l’heure) et une bonne quantité de boue sur le sol, Ohno lance le SHARP-5 avec succès. Comme auparavant, le modèle vole sur batterie jusqu’à ce qu’il intercepte le faisceau de micro-ondes, à une hauteur d’environ 100 mètres (330 pieds). Cette montée de 4 minutes n’est pas facile, car Bower doit lutter pour maintenir le SHARP-5 sous contrôle. Pour une raison ou une autre, un vautour à tête rouge s’en approche inconfortablement. Avec une certaine difficulté, Bower parvient à garder le SHARP-5 à l’intérieur du faisceau pendant environ 3 minutes et demie avant de le poser au sol. Bower souligne que ce dernier n’avait jamais volé dans de si mauvaises conditions. On pourrait soutenir que, si une présentation officielle n’avait pas été programmée ce jour-là, le modèle serait resté bien au sol. Quoi qu’il en soit, cette courte démonstration est le premier vol public d’un aéronef à micro-ondes.

La Fédération aéronautique internationale, l’organisation mondiale basée à Paris responsable de l’enregistrement de tous les types de records liés à l’aviation (vitesse, distance, altitude, etc.), accorde par la suite un certificat au CRC en reconnaissance du fait que le SHARP-5 a effectué le premier vol officiellement reconnu d’un aéronef à micro-ondes. Dans les faits, le programme SHARP est le plus avancé de son genre au monde.

Si les membres de l’équipe sont certainement optimistes quant à l’avenir, un souci qu’ils expriment concerne la préoccupation du public au sujet de l’impact des micro-ondes sur la santé et l’environnement. Les chercheurs reconnaissent que les niveaux d’énergie dans le voisinage immédiat d’un SHARP en vraie grandeur dépasseraient les consignes canadiennes de sécurité pour l’exposition chronique aux micro-ondes. Cela dit, ils croient qu’un système d’avertissement pourrait être développé pour éteindre le faisceau si un aéronef est trop proche, pour s’assurer que son avionique ne soit pas affectée. Dans la majeure partie de la zone de couverture, les niveaux d’énergie des micro-ondes seraient conformes aux consignes.

Détail fort intéressant, une version améliorée du SHARP est presque prête à être testée au moment du vol d’octobre 1987. Ce SHARP-6 est de taille similaire à son prédécesseur mais a une aile très améliorée. La performance améliorée de ce nouveau concept fait en sorte qu’il constitue la base de la SHARP en vraie grandeur. Cela dit, il semble que le SHARP-6 vole seulement en utilisant des batteries plutôt que des micro-ondes pour fournir l’électricité nécessaire au moteur. Et oui, lectrice ou lecteur attentif, le SHARP-6 est le véhicule représenté sur la couverture du numéro de janvier 1988 de Popular Science que nous avons vu dans la première partie de cet article.

La phase suivante du programme consiste en la construction d’un modèle beaucoup plus grand, à l’échelle 1:4 ou 1:2. Capable de voler à une altitude allant jusqu’à 5 000 mètres (16 500 pieds), ce modèle serait utilisé pour tester l’endurance du concept SHARP. Cette partie du programme pourrait durer 2 ou 3 ans. Même si le travail préliminaire (de conception?) a commencé par l’été 1989, le grand modèle réduit du SHARP n’a jamais été mis à l’essai. De fait, il n’a pas été construit. Cela étant dit (tapé?), le SHARP-5 ou -6 effectue des essais près de Kingston, Ontario, en 1991.

À la fin de 1991, un consortium essaye toujours de trouver des investisseurs disposés à aider la construction d’un SHARP en vraie grandeur. Ce consortium comprend un fournisseur d’électricité provincial, Ontario Hydro; une des principales compagnies de téléphone cellulaire du Canada, Cantel Incorporated, une société appartenant à Rogers Communications Incorporated; le Ministry of Transportation de l’Ontario; et la University of Toronto.

Malgré son potentiel, le programme SHARP prend fin vers le début des années 1990. Le ministère des Communications ne peut pas obtenir l’important financement requis pour la phase suivante de démonstration. D’aucuns suggèrent que du lobbying de la part de personnes ou d’entreprises impliquées dans la construction de satellites de communications au Canada joue un rôle dans la disparition du programme SHARP – une triste fin pour un programme si prometteur. Et oui, le SHARP-5 fait partie de la collection du Musée de l’aviation et de l’espace du Canada, à Ottawa. N’est-ce pas super, ami(e) lectrice ou lecteur?

L’auteur de ces lignes souhaite remercier toutes les personnes qui lui ont fourni des informations. Toute erreur contenue dans cet article est de ma faute, pas de la leur.

Auteur(s)

Rénald Fortier

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Rénald Fortier

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