GROUPEMENT AÉRONAUTIQUE DE · 2017-03-30 · du milieu de la recherche et de l’industrie. Leurs...
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GROUPEMENT AÉRONAUTIQUE DE RECHERCHE ET DÉVELOPPEMENT EN ENVIRONNEMENT
740, rue Notre-Dame Ouest, bureau 1515Montréal, QuébecCanada H3C 3X6
Pour toute question, communiquez avec nous !
www.gardn.org
GREEN AVIATION RESEARCH & DEVELOPMENT NETWORK ( GARDN )
@GARDN_AERO
Groupement Aéronautique de Recherche et Développement en eNvironnement
SOMMAIRE
MOT DU PRÉSIDENT DU CONSEIL D’ADMINISTRATION
FAITS SAILLANTS DE GARDN II
MEMBRES ET PARTICIPANTS
MOT DU DIRECTEUR GÉNÉRAL
HISTOIRE À SUCCÈS
POUR UNE INDUSTRIE AÉRONAUTIQUE PLUS ENVIRONNEMENTALE
PROJETS DE RECHERCHE COLLABORATIVE
GOUVERNANCE
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Selon l’organisation Air Transport Action Group ( ATAG ), près de 3,6 milliards de passagers ont voyagé en 2015 par avion autour du globe, engendrant par le fait même la production de 770 millions de tonnes de CO2 par les vols.
L’industrie aérospatiale mondiale vise atteindre des objectifs bien clairs : améliorer l’efficacité énergétique de la flotte aérienne de 1,5 % par année, stabiliser la production du CO
2 d’ici 2020, réduire de moitié
le volume total de CO2 produit d’ici 2050 et réduire la pollution sonore
des aéronefs. Avec des réglementations de plus en plus sévères orchestrées par l’Organisation de l’aviation civile internationale ( OACI ) qui veulent favoriser l’atteinte de ces buts, une organisation comme GARDN détient assurément un rôle des plus importants afin de réduire l’empreinte environnementale des produits et services en aérospatiale. Depuis sa naissance, ce programme de financement a permis l’éclosion de plus de 30 projets de recherche collaborative.
La poursuite de GARDN est primordiale non seulement dans l’accroissement de la compétitivité de l’aérospatiale canadienne, mais aussi dans l’atteinte des objectifs que le gouvernement canadien s’est donné d’être un pays innnovant, prospère et soucieux d’un développement durable. Nous sommes plus que jamais déterminés à faire en sorte que GARDN voit son mandat renouvelé d’ici 2019.
Je suis très heureux, encore une fois, de signer ce rapport annuel qui marque l’innovation de l’aérospatiale par la technologique verte. À toute la communauté de GARDN, les entreprises, les universités, les centres de recherche et les collèges, je tiens à vous remercier de votre effort collectif dans l’innovation environnementale en aérospatiale. Je souhaite également souligner le soutien du gouvernement du Canada et le programme des Réseaux de centres d’excellence dirigés par l’entreprise, qui continuent de rendre possibles nos réussites en innovation environnementale.
Bonne lecture,
JIMQUICK
Président du Conseil d’administration
Président et chef de la direction de l’Association des industries aérospatiales du Canada ( AIAC )
MOT DU PRÉSIDENT DU CONSEIL D’ADMINISTRATION
La poursuite de GARDN est primordiale dans l’accroissement de la compétitivité de l’aérospatiale canadienne
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L’année 2016 marque officiellement le démarrage des projets de la 3e ronde de GARDN II, et je me réjouis de la collaboration entre plusieurs joueurs clés du secteur de l’aérospatiale.
Notre réseau compte aujourd’hui plus d’une quarantaine de membres provenant de l’industrie, des institutions de la recherche et des organisations internationales, convaincus de l’importance de réduire l’empreinte environnementale de ce secteur névralgique de notre économie.
Le troisième appel à propositions, mené en collaboration avec le Consortium en aérospatiale pour la recherche et l’innovation au Canada ( CARIC ), a été l’événement phare de l’année. Non seulement cet appel a démarré quatre nouveaux projets de recherche, mais a également permis la prolongation d’un projet GARDN existant grâce à l’appui financier du CARIC. Les quatre projets de recherche nouvellement démarrés s’ajoutent au portfolio de GARDN II pour un total de 16 projets visant encore une fois une aviation plus propre, silencieuse et durable.
Depuis la création de GARDN, 33 projets de recherche ont été lancés, développant plus d’une cinquantaine de technologies clé pour l’avenir du secteur de l’aviation, au Canada et à l’international. Nous sommes fiers de pouvoir encourager la créativité dans le développement des technologies vertes en aérospatiale, la collaboration parmi la communauté aérospatiale de la chaîne d’approvisionnement, et l’investissement dans les institutions de recherche dans la formation de personnel hautement qualifié.
Cette année, en plus des nouveaux projets de R et D, GARDN a eu la chance de participer à des événements majeurs dans l’aviation verte, tant sur le plan national qu’international. Le 10 mai 2016, le Global Sustainable Aviation Forum, organisé par ATAG, a notamment été l’occasion de l’annonce d’Air Canada sur l’implication de l’aéroport Montréal-Trudeau ( YUL ) dans un projet GARDN, et nous sommes bien heureux de la participation d’une organisation clé du secteur de l’aviation qui a vu le potentiel dans notre recherche collaborative.
Avec ses thèmes de recherche, les projets de GARDN II ont réussi à démontrer le potentiel d’une industrie compétitive avec une faible empreinte environnementale, sur laquelle travaillent plus de 40 organisations de l’aérospatiale. Je vous remercie et félicite de votre travail hors pair pour l’aviation verte.
Au plaisir de travailler avec vous à nouveau sur de nouveaux projets !
SYLVAIN COFSKY
Directeur général
MOT DU DIRECTEUR GÉNÉRAL
Plus d’une cinquantaine
de technologies clés
pour l’avenir ont
été développées
SYLVAIN COFSKY
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Le Groupement Aéronautique de Recherche et Développement en eNvironnement ( GARDN ) est un organisme à but non lucratif fondé en 2009 grâce au financement de l’industrie aéronautique canadienne et au programme des Réseaux de centres d’excellence dirigés par l’entreprise ( RCE-E ) du gouvernement du Canada. Son mandat est de contribuer et de soutenir la compétitivité du Canada dans l’industrie aérospatiale en réduisant l’empreinte environnementale des prochaines générations d’avions, de moteurs et de systèmes avioniques développés au pays.
En apportant une importante contribution aux projets de recherche et développement, GARDN vise le développement continu de technologies et procédés pour une aviation plus
PROPRE, SILENCIEUSE ET DURABLE afin d’atteindre les objectifs environnementaux établis par l’industrie aérospatiale mondiale.
Les RCE-E soutiennent l’innovation dans le secteur privé en associant l’expertise appropriée aux défis concrets. Ces vastes réseaux de recherche coopérative accroissent les investissements du secteur privé dans la recherche canadienne et accélèrent la transformation des idées du laboratoire en solutions requises par le secteur privé.
À PROPOS DES RCE-E
POUR UNE INDUSTRIE AÉRONAUTIQUE PLUS ENVIRONNEMENTALE
Créativité dans le développement de technologies environnementales en aéronautique
Investissement dans les institutions de recherche pour former un personnel qualifié
Collaboration entre les entreprises de diverses tailles dans la chaîne d’approvisionnement
Cycle de vie des projets et services des entreprises pris en considération dans l’impact environnemental
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FAITS SAILLANTS DE GARDN II
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19,8 M$projets de recherche collaborative
prototypes développés
institutions de recherche
technologies prêtes à la commercialisation
organisations internationales
industries de toute taille
demandes de brevet déposées
chercheurs dévoués à la recherche
en valeur totale des projets
Près de 40 organisations, soit des industries, des universités, des collèges et des centres de recherche, travaillent pour une aviation plus verte.
Les retombées répondent non seulement directement aux besoins de l’industrie, mais atteignent également les objectifs environnementaux du gouvernement et de l’OACI.
mènent des projets de R et D
EN QUELQUES CHIFFRESLe programme GARDN II appuie des projets de recherche et développement en aérospatiale environnementale de 2014 à 2019.
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PME parmi les industries, dont...
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HISTOIRE À SUCCÈS UN PROJET DE GARDN AU CŒUR D’UNE NOUVELLE COLLABORATION ENTRE LE CANADA ET L’UKRAINE
GARDN est fier de deux de ses projets, qui se sont avérés déterminants dans la nouvelle collaboration entre Esterline CMC Électronique ( CMC ) et la société ukrainienne Antonov.
En effet, ces deux entreprises ont conclu une entente à long terme selon laquelle Esterline CMC offrira son système de gestion de vol et d’affichage CMA 9000 présentant la fonction GPS dans certains appareils d’Antonov, notamment l’AN-148/158/178 et l’AN 124. L’annonce a été faite à l’occasion de l’édition 2016 du salon aéronautique de Farnborough.
Le choix s’est porté sur le CMA 9000 en partie du fait de sa capacité de navigation verticale ( VNAV ), qui respecte l’ensemble des normes relatives au transport aérien. Les travaux menés dans le cadre de GARDN I et II, qui visent à améliorer l’efficacité des profils VNAV, ont été très utiles à CMC pour agir comme fournisseur dans le cadre du programme. Les profils verticaux optimisés minimisent la consommation de carburant, ce qui a pour effet direct de réduire les émissions de CO
2 et de NO
x tout en permettant à
l’exploitant d’économiser temps et argent.
« Les programmes de GARDN, qui se poursuivent aujourd’hui avec l’équipe de Larcase de l’École de technologie supérieure ( ETS ), ont grandement facilité cette avancée stratégique », souligne Rex Hygate, responsable du développement chez Esterline CMC Électronique.
« C’est là un parfait exemple de l’importance des initiatives de R et D collaborative, et nous nous félicitons des retombées des projets de GARDN I et II pour l’innovation canadienne.
Grâce à ces projets, la technologie développée par CMC et l’ETS aura d’importants effets positifs sur le transport aérien propre et durable », ajoute Sylvain Cofsky, directeur général de GARDN.
« Le transport aérien propre et la recherche en collaboration sont indispensables à l’avenir de l’industrie aérospatiale canadienne et à sa capacité d’annoncer la création de technologies et des partenariats comme celui conclu entre CMC et Antonov. Nous sommes fiers de pouvoir affirmer que la technologie verte que soutient GARDN a mené à cette collaboration entre l’Ukraine et le Canada, et nous sommes convaincus que l’industrie canadienne continuera de mettre au point des technologies propres de calibre mondial en matière de transport aérien », indique Jim Quick, président et chef de la direction de l’AIAC.
En 2014, CMC et l’ETS ont lancé le projet OPTIMISATION DES PERFORMANCES DES SYSTÈMES DE GESTION DE VOL II dans le cadre du programme GARDN II. Ce dernier avait pour objectif d’optimiser la trajectoire verticale et horizontale d’un aéronef dans le système de gestion de vol en tenant compte de l’heure d’arrivée requise, des grilles de vent et des conditions météorologiques, et faisait suite à un premier projet, PROFILS DE DESCENTE ET DE CROISIÈRE OPTIMISÉS, qui avait été lancé en 2009 et qui faisait partie de GARDN I.
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PROJETS DE 1RE RONDE
OBJECTIFInvestir dans un système conçu pour réduire les matières particulaires non volatiles ( nvPM ). Il a été déterminé que les nvPM sont une source possible de gaz à effet de serre. Un tel investissement serait non seulement bénéfique pour l’environnement, mais également pour P&WC qui pourrait ainsi maintenir son avantage concurrentiel au sein d’un marché qui réclame maintenant des moteurs aéronautiques plus écologiques ( produisant moins d’émissions ).
OBJECTIFOptimiser la trajectoire verticale et horizontale d’un aéronef dans le système de gestion de vol en tenant compte de l’heure d’arrivée requise, les grilles de vent et les conditions météorologiques.
La motivation principale de ce projet est de réduire les émissions de carbone et les coûts de vol.
PWC-23
Mesure et modélisation des émissions de matières particulaires non volatiles des circuits d’échappement de turbines à gaz aéronautiques
CMC-21
Optimisation des performances des systèmes de gestion de vol II
GARDN II, le deuxième programme de GARDN, a démarré en 2014 dans l’objectif d’investir plus de 25 M$ en projets de recherche et développement menés en collaboration entre les acteurs provenant du milieu de la recherche et de l’industrie.
Leurs thèmes de recherche doivent contribuer à une aviation plus propre, silencieuse et durable.
Lancée en 2016, la troisième ronde de GARDN II regroupe quatre nouveaux projets de recherche, qui s’ajoutent ainsi au portfolio du deuxième programme.
PROJETS DE RECHERCHE COLLABORATIVE DE GARDN
PROPRE DURABLE
PROPRE SILENCIEUX
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OBJECTIFFaire appel aux technologies nouvelles, élaborer une nouvelle méthodologie de conception et développer des concepts pour réduire le bruit des gros aéronefs à turbopropulseurs utilisés pour le transport régional, conformément aux exigences par rapport aux niveaux de bruit.
Cette nouvelle technologie répond à un critère de faisabilité pour la conception et le développement d’un nouvel aéronef à turbopropulseurs de grande taille et respectueux de l’environnement.
OBJECTIFRéduire les nuisances sonores générées dans les zones avoisinant les aéroports grâce à une technologie et à une méthodologie de conception qui favoriseront la réduction du bruit émis par les gros aéronefs à turbopropulseurs utilisés pour le transport régional.
Le projet contribuera à réduire les effets indésirables de la forte augmentation du volume du trafic aérien, au Canada et ailleurs dans le monde, annoncée pour les prochaines décennies.
OBJECTIFÉlaborer un cadre de gestion pour la chaîne d’approvisionnement afin d’offrir à l’industrie la capacité de favoriser les achats écoresponsables, de définir les spécifications des technologiques vertes et de traiter efficacement l’information environnementale.
Les connaissances acquises jetteront les bases d’un modèle collaboratif pleinement adapté au secteur canadien de l’aérospatiale, facilitant l’écoconception tout au long de la chaîne d’approvisionnement.
OBJECTIFÀ la suite de travaux réalisés dans le cadre de GARDN I, le projet GARDN II porte sur le développement d’un nouveau concept d’aéronef répondant à différentes exigences relatives à la performance, à la stabilité et au contrôle en vol.
Ce concept d’aéronef fera ensuite l’objet d’une campagne exhaustive d’essais en soufflerie pour valider les caractéristiques de stabilité et de contrôle en vol. D’autres configurations seront également mises à l’essai en plus de la configuration de référence retenue.
PWC-22
Réduction du bruit des nouvelles générations de turbopropulseurs
BA-22
Réduction du bruit de cellule pour les aéronefs d’affaires et commerciaux
QC-21
Écologisation de la chaîne d’approvisionnement aérospatiale
BA-21
Validation expérimentale de configurations d’aéronef innovantes et respectueuses de l’environnement
PROPRE SILENCIEUX DURABLE
SILENCIEUX
SILENCIEUX
DURABLE
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PROJETS DE 2E RONDE
OBJECTIFÉvaluer de nouvelles configurations de véhicules aériens, les systèmes de propulsion évolués et les techniques de réduction du bruit pour favoriser des vols d’UAV et des activités de transport aérien plus propres et moins bruyantes.
La recherche comprend l’analyse d’ailes légères et souples et de méthodes d’exploitation de l’énergie uniques aux structures d’ailes souples. La recherche prévoit également l’essai de prototypes physiques.
OBJECTIFRéduire la consommation de carburant et les émissions de CO
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correspondantes des turbopropulseurs commerciaux légers ( de 19 places ou moins ) au cours de la phase de croisière du vol en s’appuyant sur une application logicielle installée sur un dispositif OEPP ( organiseur électronique de poste de pilotage ) autonome.
La principale raison justifiant l’élaboration d’une solution s’appuyant sur un dispositif OEPP est la nécessité d’obtenir un accroissement moyen de l’efficacité énergétique de l’ordre de 1,5 % par an selon la cible du secteur.
OBJECTIFS’assurer que les composants de la technologie employée dans un système de propulsion électrique intégré ( IEPS ) de qualité aérospatiale soient offerts sur le marché, viables d’un point de vue fonctionnel, conformes aux exigences de l’autorité de certification et susceptibles d’être maintenus en état de façon rentable durant leur durée de vie.
Ce projet donnera aux entités commerciales concernées une longueur d’avance dans un secteur émergent stratégique de l’aérospatiale quant aux capacités techniques.
NU-21
Configurations et concepts d’exploitation d’aéronefs éconergétiques
SRS-21
Système consultatif de vol ( SCV ) des turbopropulseurs pour la réduction de la consommation de carburant en phase de croisière
LTA-21
Systèmes de propulsion électrique intégrés pour aéronefs
PROPRE
PROPRE
PROPRE SILENCIEUX DURABLE
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OBJECTIFValider l’efficacité du processus de fabrication additive pour les pièces aérospatiales non structurelles et l’utilisation de processus de postfabrication standards requis, et évaluer la certification des pièces aérospatiales produites par fabrication additive.
À la fin du projet, l’efficacité des pièces produites par fabrication additive sera comparée à celle des pièces de référence usinées ayant atteint les requis de certification.
OBJECTIFAccélérer le développement et la production de biocarburants au Canada à partir d’un apport durable de matières premières extraites de la biomasse.
Le projet évaluera le potentiel de production de biocarburants provenant des ressources considérables des résidus de la forêt canadienne, en se servant de l’expérience du secteur établi des produits forestiers canadiens et du secteur des granulés.
OBJECTIFDémontrer la faisabilité opérationnelle de l’intégration des biocombustibles dans le système d’approvisionnement national en carburéacteur, favoriser le développement de l’industrie nationale du biocarburant avec l’utilisation du biocarburant HEFA, valider les éléments de la chaîne d’approvisionnement canadienne du biocarburant, et viser l’acquisition d’une expérience pratique dans la manipulation et l’intégration des biocarburants afin d’élaborer des pratiques exemplaires dans le contexte canadien. Les activités de développement de l’ICCAB auront lieu à l’aéroport international Montréal-Trudeau ( YUL ).
HD-21
Fabrication additive pour trains d’atterrissage
NEC-21
Évaluation des voies possibles de maturation technologique en vue de produire des biocarburants à partir de résidus forestiers ( Projet ATM )
WG-21
Initiative canadienne de la chaîne d’approvisionnement de biocarburant ( ICCAB ) : Viser une croissance neutre en carbone d’ici 2020
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PROPRE SILENCIEUX DURABLE
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PROJETS DE 3E RONDE
OBJECTIFMettre l’accent sur la validation des nouveaux constats touchant les stratégies de conception des compresseurs axiaux afin de maintenir le rendement nominal et les taux de décrochage. L’objectif de la recherche proposée est de valider les résultats de la recherche de façon expérimentale avec un vrai modèle de compresseur dans un contexte représentatif, afin de confirmer les améliorations prévues à la conception en réalisant des essais pour comparer les conceptions d’origine par rapport à la conception inédite proposée et fondée sur des stratégies de baisse de sensibilité.
OBJECTIFInvestir dans un système de conception visant la réduction des matières particulaires non volatiles. Il a été déterminé que les matières particulaires non volatiles sont une source possible de GES et ont des effets néfastes sur la santé humaine. Investir dans la réduction des matières particulaires non volatiles est non seulement bénéfique pour l’environnement, mais cela aiderait également P&WC à maintenir son avantage concurrentiel au sein d’un marché qui réclame maintenant des moteurs plus écologiques ( produisant moins d’émissions ) pour équiper les aéronefs.
OBJECTIFAméliorer la mesure des émissions de l’appareil T-33 par l’ajout du capteur-décomposeur de particules d’aérosol ultrasensible CPC3776 pour distinguer les particules volatiles et non volatiles, ce qui permettra par la suite de mesurer les émissions et traînées de condensation des vols de l’appareil.
OBJECTIFDémontrer que la propulsion électrique est à la fois faisable et viable pour les opérations de décollage d’un planeur effectuant plusieurs vols par heure avec un remplacement rapide de la batterie entre les vols; développer l’expertise canadienne touchant la propulsion électrique des aéronefs destinés à l’aviation générale; promouvoir l’aviation verte en misant sur un projet qui est « accessible » aux citoyens canadiens.
PWC-24
Mise au point de catalyseurs de performance aérodynamique novateurs destinés aux compresseurs de turbines à gaz
PWC-25
Mesures de référence et modélisation aux fins de prédictions des émissions de matières particulaires non volatiles des circuits d’échappement de turbines à gaz aéronautiques
WG-22
Recherche sur les émissions et les trainées de condensation des carburants de remplacement de l’aviation civile
OPT-21
Mise au point d’un système de propulsion électrique destiné à la conversion des planeurs au décollage autonome afin de réduire l’empreinte écologique
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DURABLE
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GOUVERNANCE
CONSEIL D’ADMINISTRATION
COMITÉ EXÉCUTIF
Jim Quick, Président, Association des industries aérospatiales du Canada
Grands donneurs d’ordre et entreprises de taille intermédiaire
Michel Dion, Trésorier, Bell Helicopter Textron Canada
Jonathan Hack, Secrétaire, Bombardier Aéronautique
Rex Hygate, Esterline CMC Électronique
Sylvain Larochelle, Pratt & Whitney Canada
Dave T. O’Connor, Magellan Aerospace
PME
Donald Ball, DB Geoservices
John Jastremski, MDS
Universités
Anoush Poursatip, University of British Columbia
David Zingg, University of Toronto Institute for Aerospace Studies
Centre de recherche
Jerzy Komorowski, Conseil national de recherches Canada
Directeurs scientifiques
James Corrigan, Bell Helicopter Textron Canada
Hayley Ozem, Pratt & Whitney Canada
Benny Pang, Bombardier Aéronautique
Réseaux de recherche
Dominique Collin, X-Noise
Denis Faubert, CARIC, CRIAQ
Compagnie aérienne
Myrka Manzo, Air Canada
Expertise spécifique
Richard Gold, Université McGill
Richard Legault, Institut de la confiance dans les organisations
Observateur
André Bernier, Innovation, Science et Développement économique Canada
Membres d’office
Denis Godin, Réseaux de centres d’excellence
Sylvain Cofsky, Directeur général, GARDN
Jim Quick, Président, Association des industries aérospatiales du Canada
Grands donneurs d’ordre et entreprises de taille intermédiaire
Michel Dion, Bell Helicopter Textron Canada
Jonathan Hack, Bombardier Aéronautique
Sylvain Larochelle, Pratt & Whitney Canada
Dave T. O’Connor, Magellan Aerospace
PME
Donald Ball, DB Geoservices
Université
David Zingg, University of Toronto Institute for Aerospace Studies
Centre de recherche
Jerzy Komorowski, Centre national de recherches Canada
Réseau de recherche
Denis Faubert, CARIC, CRIAQ
Observateur
Richard Legault, Institut de la confiance dans les organisations
Membres d’office
Denis Godin, Réseaux de centres d’excellence
Sylvain Cofsky, GARDN
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COMITÉ SCIENTIFIQUE
COMITÉ DE NOMINATION
COMITÉ DE FINANCE ET DE VÉRIFICATION
COMITÉ D’INTÉGRATION
David Zingg, Président, University of Toronto Institute of Aerospace Studies
Wajid Chishty, Conseil national de recherches Canada
Stephen Colavincenzo, Bombardier Aéronautique
James Corrigan, Bell Helicopter Textron Canada
Anant Grewal, Conseil national de recherches Canada
Mark Huising, Bombardier Aéronautique
Ted McDonald, Transports Canada
Sid-Ali Meslioui, Pratt & Whitney Canada
Benny Pang, Bombardier Aéronautique
Claude Provençal, Esterline CMC Électronique
Hayley Ozem, Pratt & Whitney Canada
Sam Sampath, University of Toronto Institute of Aerospace Studies
Membres d’office
Denis Godin, Réseaux de centres d’excellence
Sylvain Cofsky, GARDN
Benny Pang, Président, Bombardier Aéronautique
Jerzy Komorowski, Conseil national de recherches Canada
David Zingg, University of Toronto Institute for Aerospace Studies
Membres d’office
Denis Godin, Réseaux de centres d’excellence
Sylvain Cofsky, GARDN
Richard Legault, Président, Institut de la confiance dans les organisations
Donald Ball, DB Geoservices
Michel Dion, Bell Helicopter Textron Canada
David T. O’Connor, Magellan Aerospace
Membres d’office
Denis Godin, Réseaux des centres d’excellence
Sylvain Cofsky, GARDN
Jim Quick, Association des industries aérospatiales du Canada
Benny Pang, Président, Bombardier Aéronautique
James Corrigan, Bell Helicopter Textron Canada
Hayley Ozem, Pratt & Whitney Canada
Claude Provençal, Esterline CMC Électronique
Membres d’office
Denis Godin, Réseaux des centres d’excellence
Sylvain Cofsky, GARDN
Membre invité
Mark Huising, Bombardier Aéronautique
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