La recherche pour la défense au fil des décennies

L’accélération en virage et la force extrême (force g) subies par les pilotes se sont accrues à mesure que le rendement des aéronefs s’est amélioré au début de la Deuxième Guerre mondiale. La force g, qui peut équivaloir à plusieurs fois la gravité exercée par la Terre, pousse le sang de la tête des pilotes vers le bas de leur corps et peut souvent provoquer un évanouissement. La première combinaison anti-g, qui consistait en un pantalon rempli d’eau, a été inventée par le Dr Wilbur Franks en 1939 (combinaison de vol de Franks MK3) et utilisée pendant la guerre.

La combinaison a été testée dans une centrifugeuse afin de reproduire les conditions auxquelles sont soumises les pilotes. Les combinaisons anti-g ont été perfectionnées au fil des ans; on utilise des sacs gonflables remplis d’air sous pression pour exercer une forte contrepression sur les membres. En 1990, des scientifiques de RDDC ont conçu le système de tolérance soutenue aux g à forte accélération (TSGFA) afin d’assurer une protection supérieure au personnel navigant du très maniable CF-18. Le système de TSGFA a été intégré à l’inventaire de l'Aviation royale canadienne, puis acheté par l’US Navy et adopté comme norme en matière d’équipement de protection anti-g par les forces aériennes du monde entier.

L’emploi de gaz au combat pendant la Première Guerre mondiale a fait de la recherche sur les masques de protection une priorité pour le Canada au cours de la Seconde Guerre mondiale. Durant les années d’après-guerre, les recherches à ce sujet se sont poursuivies, et on a mis au point des respirateurs et des filtres améliorés ainsi que des vêtements étanches aux gaz. Les chercheurs ont procédé à des tests sur l’ajustement des masques, sur la composition du caoutchouc utilisé dans la fabrication et sur l’efficacité des matériaux des filtres de papier. Hormis quelques applications spécialisées, tous les respirateurs employés par les Forces armées canadiennes de la Seconde Guerre mondiale jusqu’aux années 1990, y compris le masque C4, ont été mis au point par RDDC.

Le boîtier filtrant C7 constitue un élément important du masque C4; il a été mis au point à la suite de la découverte de nouveaux agents chimiques dans les années 1980. Ce boîtier était le seul, parmi tous ceux employés dans les pays occidentaux, à offrir une protection contre tous les agents de guerre chimique connus.

Le Heller a été le premier système d’arme entièrement élaboré et fabriqué au Canada. Afin de le mettre au point, RDDC s’est inspiré du Hammer, une arme antichar allemande de la Seconde Guerre mondiale, pour procurer à l’Armée canadienne une arme antichar précise et puissante, pouvant être transportée et utilisée par un fantassin. Le Heller a été fabriqué à partir de 1954 et a fait partie de l’arsenal de l’Armée canadienne jusqu’en 1967. Il pouvait projeter une ogive à charge creuse de 81 mm propulsée par fusée et capable de pénétrer à angle droit un blindage laminé homogène de 280 mm. Il a remplacé le bazooka américain, car il avait une portée plus grande que celui-ci et une capacité de pénétration grandement accrue.

Pendant la guerre froide, la menace que représentaient les missiles balistiques intercontinentaux pouvant atteindre l’Amérique du Nord a rendu nécessaire la mise au point d’une fusée capable d’atteindre une altitude de 120 km avec un moteur à propergol composite solide et à impulsion spécifique élevée. Les scientifiques de RDDC à Valcartier ont élaboré un nouveau propergol composite solide. La conception générale de la fusée a ensuite été achevée avec l’aide de l’industrie. La fusée Black Brant a été lancée avec succès en 1959, et la technologie a été transférée à l’industrie à des fins d’exploitation commerciale. Les scientifiques de RDDC à Ottawa étudiaient la physique de l’ionosphère afin d’améliorer les communications radio, et ils ont songé à se servir de fusées pour transporter des sondes dans l’ionosphère et étendre ainsi leurs recherches faites lors d’expériences au sol. Les fusées Black Brant construites à Valcartier ont emporté une charge utile qui a permis de mesurer les variations de l’intensité des signaux radio par rapport aux transmissions au sol, ainsi que les particules énergétiques et les ions positifs. Jusqu’en 1984, plus de 50 fusées ont transporté une charge utile expérimentale. Les recherches faites depuis des aires de lancement septentrionales à Churchill (Manitoba) et à Resolute Bay (Nunavut), combinées avec des mesures par satellites et au sol, ont fait progresser rapidement le savoir sur l’ionosphère. La fusée Black Brant a connu un grand succès commercial et elle est encore en production aujourd’hui.

RDDC a entrepris des travaux de recherche sur les hydroptères pour répondre à la demande de navires de surface à grande vitesse devant assurer une protection contre les sous-marins modernes qui pouvaient atteindre en plongée une vitesse supérieure à celle d'un bâtiment naval monocoque classique. Le véhicule expérimental appelé « Rx » a été conçu, construit et exploité en 1954 dans le but d'étudier divers concepts du design. Un rapport de 1960 de RDDC sur l'utilisation de l'hydroptère dans la lutte anti-sous-marine a mené à la construction du NCSM Bras d'Or qui a atteint 63 nœuds lors des essais, faisant de ce dernier le navire le plus rapide du monde à l'époque.

Le périscoptère combine l'hélicoptère et la caméra de télévision. Cet appareil a été mis au point conjointement avec Westinghouse Canada (Hamilton). Il était muni de deux rotors sustentateurs ou contrarotatifs mus par des moteurs électriques à haute puissance et était conçu pour loger une caméra de télévision à tubes à vide pour surveiller le champ de bataille à une altitude de 180 mètres. Cet appareillage était arrimé à une station au sol. Le système de commandes de vol et la stabilité de la plateforme par temps venteux ont occasionné de graves problèmes mécaniques, de sorte que le projet a été abandonné à la fin des années 1960. L'appareil n'a pas été commercialisé. Cependant, la technologie était très avant-gardiste, car elle préfigurait les drones d'aujourd'hui. Les employés de Westinghouse ont fini par créer la L-3 Wescam (Burlington), une référence dans les systèmes EO/IR gyrostabilisés.

Par suite de la participation du Canada aux essais nucléaires du Royaume-Uni en Australie, il est devenu évident que la phénoménologie du souffle d'explosions allant d'explosions conventionnelles de quelques tonnes de TNT jusqu'à de petites explosions nucléaires (une kilotonne ou plus) n'était pas bien connue et que le Royaume-Uni n'avait pas accès à des installations où il serait possible de l'étudier. Par conséquent, la Station expérimentale de Suffield a exécuté des essais de plus en plus grands avec des explosifs conventionnels, essais qui ont atteint leur point culminant lors des opérations SNOWBALL (1964), PRAIRIE FLAT (1968) et DIAL PACK (1970) – avec des quantités d'explosifs équivalant à 500 tonnes de TNT dans tous les cas – qui ont permis de cerner la relation entre le souffle de l'explosion et ses effets. Le Royaume-Uni et les États-Unis ont participé à ces recherches; les trois pays ont aussi évalué les effets du souffle sur des articles opérationnels tels qu'un missile balistique intercontinental Minuteman. Le programme a également produit un résultat inattendu, car il a aidé à préciser les paramètres géophysiques de la formation des cratères sur la Lune.

L'ACDSM était conçu pour procurer aux plongeurs démineurs des Forces armées canadiennes des signatures acoustiques et magnétiques suffisamment faibles pour leur permettre d'approcher et de neutraliser les explosifs sous-marins (mines) sans provoquer une détonation accidentelle. L'aspect innovateur de l'ACDSM consistait à faire passer la profondeur maximale de plongée de 42 à 81 m grâce à un système léger et abordable. L'ACDSM a été mis au point conjointement avec l'industrie canadienne, et ses différentes versions sont toujours utilisées dans plus de 20 forces armées.

Les impulsions électromagnétiques (IEM) constituent une menace pour tous les appareils électroniques, y compris les systèmes essentiels de navigation, de communication et d'arme équipant les véhicules militaires. RDDC a conçu et construit la première installation pour l'étude des effets des IEM au Canada assez grande pour permettre d'évaluer la résistance des véhicules et des systèmes d'arme aux IEM à haute énergie.

Le refroidissement éolien est la perte additionnelle de chaleur de la peau exposée au vent. RDDC est la principale agence canadienne chargée de réviser l'indice de refroidissement éolien à partir d'hypothèses et de vérifications expérimentales chez l'humain. L'indice révisé est utilisé pour mesurer l'état de préparation des militaires aux expéditions dans l'Arctique, et à l'échelle mondiale comme outil de prévision et pour informer le public sur les risques de blessures causées par le froid.

RDDC a dirigé une importante initiative fédérale pluriannuelle comprenant plusieurs ministères et organismes. Celle-ci consistait à fournir à la GRC du soutien et des conseils scientifiques et technologiques lors de la planification et de l'exécution des opérations de sécurité aux Jeux olympiques de Vancouver en 2010.

Avant les Jeux, les scientifiques de RDDC ont conçu un environnement de collaboration en réseau qui a démontré l'intégration d'un ensemble d'outils visant à soutenir la prise de décisions complexes dans le cadre d'opérations interarmées, interorganisationnelles, multinationales et publiques (IIMP) et permis d'aider les FAC à développer leurs capacités en commandement et contrôle en prévision de leur soutien lors des Jeux olympiques et des sommets du G8 et du G20.

Le NEOSSat est en orbite à 800 kilomètres au-dessus de la Terre; il surveille les satellites et les « débris spatiaux » dans le cadre du projet de système de surveillance en orbite terrestre à haute altitude (HEOSS) mené par RDDC. Contrairement aux télescopes terrestres, le NEOSSat n'est pas limité par son emplacement géographique, le cycle jour-nuit, ni le temps nuageux. Le NEOSSat renforce la contribution du Canada aux efforts internationaux déployés pour préserver la sécurité des biens spatiaux.

Établi à l'origine par Ressources naturelles Canada, le SICS visait à améliorer l'échange d'information géoréférencée sur la connaissance de la situation et d'alertes entre les organismes d'intervention et de gestion des urgences. En 2011, RDDC a lancé le projet pilote SICS-X permettant aux professionnels de la sûreté et de la sécurité publique d'utiliser le SICS dans diverses circonstances, y compris pour la formation et les exercices, et dans des situations réelles comme les inondations de 2013 en Alberta, les feux de forêt de201 5 à Kelowna et les feux de brousse de 2016 à Fort McMurray. En 2015, RDDC a conclu une entente de services avec l'Organisme canadien de gestion d'activités de sécurité publique (CanOps), sans but lucratif, en vue d'entreprendre la transformation du projet pilote du SICS, financé par le gouvernement fédéral, en une capacité nationale permanente et autonome.