L'histoire du SNCASO / SO-1220-01-02/1221 "DJINN"







"" L'hélicoptère au prix de revient réduit ""

Historique : La revue Aviation Magazine n°86 du 15 novembre 1953.
Description de Jacques GAMBU.


Son histoire : Second appareil issu des études et de l'expérience amassées avec les "Ariel", le "Djinn" apporte à l'ensemble une note à la fois plaisante et sérieuse. Plaisante, en effet, par la désinvolture, la facilité, la "gouaille" avec lesquelles ce "fou" évolue, travaille et s'impose, mais aussi très sérieuse, car cet appareil qui, à l'origine, ne devait être qu'expérimental, s'est affirmé comme le meilleur, et de loin, de tous les hélicoptères légers mondiaux.
Si l'on considère le poids à vide du "Djinn", sa charge utile, son entretien, son prix à l'achat, ses possibilités en utilisation, les frais de sa mise en service et ses facilités de pilotage, dans chacun de ces critères et à plus forte raison dans leur ensemble, l'engin est absolument imbattable.
Conçu et réalisé par le département giravion de la SNCASO, dirigé par M. Laville pour le "Djinn", cet appareil devait, à l'origine, servir à expérimenter une nouvelle formule d'hélicoptère à réaction dérivé de celle de l'"Ariel". Avant toute chose,il est remarquable de constater que le travail ne fut possible que grâce à l'existence, chez Turboméca, d'une turbine à gaz susceptible de fonctionner comme générateur d'air, le "Palouste". Ce moteur est une turbine ayant un compresseur surdimensionné qui, pour un poids de 30 kg, fournit une puissance diabatique de 250 ch.
C'est à partir de ce groupe existant avant les travaux et, par conséquent, ne pouvant prétendre être spécialement adapté en vue de cette utilisation précise, que fut dessiné le "Djinn". Que le "Palouste" ne réponde pas d'une façon rigoureuse à ce que l'on cherchait n'avait pas tellement d'importance, puisqu'il ne s'agissait, du moins au début, que de vérifier et d'essayer une nouvelle technique de propulsion. Plus tard, on aurait, si tout allait bien, à demander à Turboméca l'étude d'un générateur d'air spécial.
Le merveilleux dans l'histoire et que tout alla bien du premier coup et que l'on fut très satisfait du "Palouste", pourtant construit avec des éléments d'autres turbines et réacteurs légers de Turboméca. Tout au plus la SNCASO espère-t-elle une amélioration de la machine actuelle, amélioration annoncée pour janvier 1954 avec le "Palouste II", qui fournira une puissance accrue de 10%, sans rien changé à la consommation, à la fatigue des pièces, pas plus qu'à la température de tuyère.
Donc, du côté de la source de puissance, pas le moindre ennui et la SNCASO est en train de s'assurer avec ses hélicoptères à réaction une première place mondiale comparable à celle qu'occupe Fouga avec ses avions légers à réaction; et tout cela, parce que Turboméca est installé en France. C'est certainement la première fois dans notre histoire qu'une technique nouvelle est exploitée avec autant de réussite dans plusieurs domaines différents et cela valait bien d'être signalé... 
Le SO-1221 "Djinn", hélicoptère d'observation destiné aux forces terrestres, existe en version monoplace et biplace. Propulsé par un générateur d'air comprimé Turboméca Palouste, il a, grâce à son prix de revient réduit, de nombreuses applications.
Source: Couverture de la revue Aviation Magazine n°104 du 15 août 1954.



Bon ! reprenons.
La formule de l' "Ariel" se réclamait di principe suivant : de l'air était d'abord comprimé par... un compresseur entraîné soit par un moteur classique ("Ariel" I et II) soit par une turbine ("Ariel" III).
C'et air est ensuite envoyé aux extrémités des pales, à travers celles-ci, et parvient aux chambres de combustion marginales de rotor, où du carburant est à nouveau utilisé. On disposait donc de deux sources de puissance : la première, préparatoire, utilisée aux fins de mise en pression de l'air, la seconde, en bout de pales, provoquant l'entraînement du rotor.
Avec le "Djinn", on a tout simplement supprimé la seconde source de puissance et l'air comprimé par la première est directement éjecté en bout de pale, à travers de simples ajustages.
On voit immédiatement quelle simplification on retire de ce procédé et aussi qu'il est difficile de faire mieux dans ce domaine !.
En agissant ainsi, on cherchait évidemment à réduire au minimum la complexité intrinsèque de l'hélicoptère, mais aussi, accessoirement, à supprimer le bruit de la combustion en bout de pale, bruit assez gênant sur l' "Ariel". De plus, avec les tuyères de rotor disparaissaient un élément supplémentaire de consommation et une seconde nécessité de régulation.
Théoriquement, le rendement était inférieur, du fait de la suppression de la puissance ajoutée en bout de pale, mais, en fait, tout l'ensemble étant considéré, la simplification énorme des mécanismes ramène cette infériorité presque à l'égalité.
Sorte de "Ariel digest", le "Djinn" a emprunté à son prédécesseur son système aérodynamique et, s'il ne comporte plus que deux pales au lieu de trois, tête de rotor et rotor sont les mêmes, ainsi que la timonerie. Le rotor tourne toujours libre, sans aucune liaison mécanique avec le reste de l'engin et l'absence d'hélice anticouple, source de bien des ennuis... En fait, le "Djinn" est à la fois très maniable et très stable, ce qui est contradictoire.
Dans le domaine de la sécurité, en dehors du gain énorme retiré de la simplification des mécanismes, le rotor libre, disposant d'une des plus grande inertie, procure la mise en auto-rotation, une latitude triple de celle des hélicoptères mécaniques. En effet, alors que ceux-ci exigent le changement de pas une seconde maximum après l'arrêt du moteur, le "Djinn", lui, en accorde trois. La turbine, privée soudain de carburant, met cependant un certain temps à perdre ses tours, tant grâce à son inertie propre qu'à son régime élevé de fonctionnement. De ce fait, l'alimentation du rotor ne cessera pas brusquement, comme dans le cas d'un arrêt de moteur avec un hélicoptère mécanique, mais ira en décroissant.
Ajoutez à cela l'inertie du rotor et vous avez les trois secondes bien précieuses. En auto-rotation, le "Djinn" reste évidemment contrôlable, ainsi que l'on montré des essais de sur-vitesse menés jusqu'à 140 km/h sur la trajectoire. A cette vitesse, le "Djinn" descendait à quelque 16 mètres à la seconde...
Il convient, d'ailleurs, d'insister sur la maniabilité et sur la stabilité de l'appareil. A entendre l'ami Dabos, et Dieu sait si nous l'avons entendu, le taxi vole tout seul et est d'un pilotage dérisoire.
Il est évidemment difficile d'établir exactement la facilité de pilotage du "Djinn" à travers le critère Dabos, quand on connait la classe exceptionnelle de ce dernier. Cependant, ce qu'il dit est vrai, puisque cela a été officiellement sanctionné par le C.E.V., dans un rapport que paraît-il, peu d'engins volants peuvent se flatter d'avoir provoqué.  
Le générateur d'air "Palouste", dont le succès conditionna celui du "Djinn".
Source: La revue Aviation Magazine n°241 du 15 décembre 1957.
Le SO-1120 "Ariel" III, triplace à réaction dérivé du SO-100 qui effectua son premier vol en 1947. Construit en France, cet hélicoptère est équipé d'un compresseur entraîné par turbine à gaz Turboméca "Artouste" fournissant de l'air comprimé aux brûleurs en bout de pales. Dans la version biplace un moteur Mathis de 190 ch entraîne le compresseur.
Source: La revue Science et Vie spécial aviation 1951.
Hélicoptère de transition, le SO-1110 "Ariel"II était équipé d'un moteur Mathis G-8 de 200 ch entraînant un compresseur Turboméca, qui permettait l'éjection d'air en bouts de pale. Ce principe, étudié sous l'Occupation, aboutit, en 1953, au SO-1220 "Djinn".
Source: La revue Mach1 n°108 aux éditions Atlas. (photo Musée de l'Air, Paris).


Et puis, il y a aussi ce fait : Les spectateurs du dernier Salon de l'Aéronautique qui furent enthousiasmés par les présentations de l'appareil, le pilote du "Viking" qui se fit reconduire au parking avec le "Djinn" sur son aile droite, les employés de la tour du Bourget qui demandèrent à prendre une photo sans se déranger, tous savent-ils que Dabos n'avait que deux heures de vol sur le "Djinn" lorsqu'il l'amena au Salon ? Alors, en toute honnêteté quelle soit la valeur de son pilote, admettons volontiers que l'appareil soit réellement facile à piloter et soulignons cette qualité primordiale.
Car, s'il est très joli de disposer d'un hélicoptère pratique, économique, susceptible d'être produit en série très rapidement, il faut aussi penser qu'à chaque appareil sorti doit correspondre un pilote formé et cela c'est un autre problème ! Si avec le "Djinn" biplace, il est prouvé que le temps d'école est sensiblement réduit, comme sont réduits les temps de fabrication et les frais d'utilisation, alors, la réussite du SO-1221 sera un triomphe et c'est vraiment dans tous les domaines qu'il sera le meilleur.



"" Les trois prototypes du "Djinn" ""
Deux monoplaces ont volés et ont portés la désignation SO-1220-01 et 02, cependant que le biplace SO-1221 évoluait après.

SO-1220-01 : Premier prototype doté d'un rotor bipale de 8,60 mètres de diamètre, le F-WCZX vola le 2 janvier 1953 à Villacoublay avec Jean Dabos aux commandes.
Tout se passa fort bien et, après dix heures de vol de mise au point, l'appareil entra au centre d'essais en vol de Brétigny, le 28 juillet suivant. Il en ressortit avec les honneurs et aussi avec un complément d'essais demandé en montagne.
Le premier prototype du "Djinn", avec les deux pales, le rotor et la tête du rotor.
Source: La revue Aviation Magazine n°86 du 15 novembre 1953.


SO-1220-02 : Second appareil établi en préparation du futur biplace, le F-WGMD fut décollé pour la première fois par Dabos, le 26 juin 1953, toujours à Villacoublay.
Il comporte des améliorations d'ordre aérodynamique et, notamment, un rotor agrandi dont l'envergure passe de 8,60 à 10 mètres et qui sera celui du biplace. Équipé de la même turbine "Palouste" que le 01, le 02 emporte une charge plus grande de 80 kg. Entré au C.E.V. en fin août, il rallia Brétigny en vol depuis Villacoublay, en douze minutes. Il servait aux essais comparatifs dont nous parlons plus loin.
Aux essais, il afficha une vitesse maximum de 121 km, une vitesse de croisière de 100 km/h. Sa vitesse ascensionnelle était et est toujours d'ailleurs de 4,10 m/sec, avec un plafond de 500 m en vol stationnaire et de 3 900 m en translation.
En auto-rotation, il descend à 4,75 m à la seconde. En vol stationnaire, il vire de 360 degrés en quatre seconde. Tout ceci se passait au poids total de 478 kg, mais des décollages verticaux ont été effectués au poids de surcharge de 660 kg. A ce moment, l'appareil emportait une charge utile de soixante kilos supérieure à son propre poids à vide.
Enfin, le 02 doit partir avec le premier prototype pour effectuer avec lui les essais complémentaires en montagne, essais qui seront sans doute terminés quand notre numéro paraîtra.      

Jean Dabos pose à bord du 02 avec lequel il effectue des essais en stationnaire.
Source: La revue Le Fana de l'Aviation n°211 de juin 1987.
Le Fana de l'aviation a fait un historique complet sur le "Djinn" dans les n°211/212/213/214 et 215.



SO-1221 : Version définitive de l'appareil, biplace, équipé du rotor agrandi et du générateur d'air "Palouste" II amélioré de 10%, le SO-1221 est normalement crédité du poids total de 630 kg, pour un poids à vide de 300 kg. En attente de la nouvelle turbine, la cellule en est actuellement à 85% de sa finition et sera même, du moins pour le prototype équipé du même groupe "Palouste" I que ceux des deux monoplaces. Ce n'est qu'en cas de réalisation d'une présérie que le "Palouste"II sera construit normalement.
Dans le domaine militaire, le "Djinn" 1221 se prêtera parfaitement aux missions habituellement requises des hélicoptères légers. En observation, reconnaissance ou liaison son autonomie atteindra 1 h 20, soit 115 km en biplace, et 2 h 15, ou 190 km en monoplace, avec réservoirs supplémentaires. En version sanitaire, l'appareil transporte un blessé couché. Si l'attaque au sol est demandée au "Djinn", avec arme d'infanterie, le poids d'armement transportable avec une autonomie de 45 minutes sera de 50 kg en biplace et 130 kg en monoplace. Evidemment, toutes ces missions seront également possibles au bénéfice de la marine, l'appareil, grâce à ses faibles dimensions et à ses facilités de démontage, pouvant être embarqué à bord de navires de faible tonnage (escorte, etc...).
Dans le domaine civil, parmi la grande diversité des travaux possibles, nous pouvons dégagés les missions diverses de police, surveillance de la circulation, des lignes de force, des forêts, transport d'un passager à courte distance, travaux de photographie aérienne, de reportages, etc...
Enfin, la dernière démonstration de Bagatelle nous a permis de voir effectuer une mission d'épandage agricole. Le "Djinn" définitif pourra emporter 170 kg de produits avec une autonomie de vingt minutes suffisante pour ce genre de travaux.  

Photo insolite, le "Djinn" F-WGVD va se poser sur un camion G.M.C., aux commandes surement Jean Dabos.
Source: La revue Aviation Magazine n°84 du 15 octobre 1953.

Autre photo insolite, le "Djinn" F-WGVD est posé sur un autre camion G.M.C.
Source: La revue Science et Vie n°452 de mai 1955. 

Le F-BHZK, démonstrateur de l'agricoptère portait un dispositif dit de nébulisation qui réchauffait le produit de traitement dans le GTG (Document Sud Aviation, Collection Potelle).
Source: La revue le Fana de l'Aviation n°215 d'octobre 1987.


"" Quatre aspects de la supériorité du "Djinn" ""
1° Sur les hélicoptères légers à réaction réalisés jusqu'ici et notamment aux Etats-Unis, la gouverne de direction a son axe de débattement oblique, de façon à pouvoir être efficace en vol stationnaire sous le seul effet du souffle du rotor. Cette particularité présente un inconvénient assez grave. En effet, en descente normale ou en auto-rotation, ce qui est plus alarmant, le vent relatif dû à la descente vient faire diminuer l'angle d'attaque relatif de la gouverne. Celle-ci devient déjà moins efficace et c'est assez gênant.
De plus, si la descente s'accentue, l'angle d'attaque peut être parallèle à l'axe de débattement de la gouverne et celle-ci ne répond plus. Cela est encore plus gênant.
Enfin, si la descente s'accroît encore, l'angle d'attaque passe de l'autre côté de l'axe de la direction et celle-ci est alors inversée et la chose devient franchement dangereuse.
Sur le "Djinn", la gouverne de direction a son axe parfaitement vertical et est toujours soufflé normalement par l'éjection résiduelle des gaz de la turbine. En auto-rotation, cette gouverne est toujours efficace, avec des valeurs diverses, certes, mais ne risque en aucun cas d'être neutre et, à plus forte raison, inversée.
2° Des essais comparatifs eurent lieu au C.E.V. avec un hélicoptère classique et le "Djinn". Il s'agissait, en l’occurrence, d'emporter la plus grande charge possible en vol stationnaire, puis de la porter en translation. Une telle manœuvre constitue un des tests les plus importants touchant les hélicoptères.
L'hélicoptère mécanique décolla, puis s'immobilisa, moteur en plein gaz. A ce moment, la portance du rotor annulait exactement le poids de l'appareil, ces deux valeurs étant, rappelons-le, des maxima possibles. Puis, dès que l'appareil partit en translation, il inclina son rotor vers l'avant? De ce fait la portance en fit autant et ne fut plus combattu que par une composante verticale de cette portance, de valeur évidemment plus faible.
Le poids n'ayant pas varié, l'hélicoptère retoucha inévitablement le sol plusieurs fois avant de pouvoir s'enlever, enfin, péniblement.
Le "Djinn", à son tour, fut chargé à 660 kg et décolla. Cependant, pour se maintenir en vol stationnaire, il devait compenser la poussée résiduelle de sa turbine en cabrant légèrement.
Le poids maximum n'était pas assimilé par la portance totale du rotor, mais par sa composante verticale, la composante horizontale, dirigée d'avant en arrière, annulant la poussée de la turbine, dirigée d'arrière en avant. Grâce à cette disposition, le "Djinn", pour partir en translation, dut rétablir son assiette et, par ce mouvement, la portance du rotor devint verticale.
Le poids, également vertical, fut alors combattu par une force qui lui était supérieure et le "Djinn" partit franchement en avant, en prenant régulièrement un peu d'altitude. Pour confirmer la supériorité de l'appareil, on imposa à celui-ci un virage circulaire à pleine charge et à quinze centimètres du sol. A aucun moment, le "Djinn" ne manifesta la moindre tendance à perdre un seul de ses quinze centimètres l'altitude.
3° Les faibles dimensions et la légèreté du "Djinn" le rendent facilement transportable. Il peut être ainsi chargé et déchargé à bras, depuis la plate-forme d'un petit camion. Le G.M.C. qui fut utilisé lors de la présentation de Bagatelle était un porteur provisoire : un véhicule beaucoup moins important et puissant suffit en effet à assurer le transport du "Djinn" , de son équipage, d'un mécanicien, de l'outillage d'entretien, de quelques pièces de rechange, du combustible de réserve et, enfin, éventuellement de l'installation de radio de sol.
Avec ce groupe mobile particulièrement économique et totalement autonome, la rapidité de mise en oeuvre du "Djinn" et sa mobilité en fonction du déroulement des opérations en feront un engin de travail et de soutien terrestre extrêmement intéressant.
Dans le cas d'un transport à longue distance, le "Djinn" trouve très facilement sa place dans un cargo classique tel le "Noratlas".
4° Enfin, argument qui, seul, pourrait suffire à convaincre, le "Djinn" est l'hélicoptère le moins cher qui soit. Son prix s'établit à douze millions en présérie et à moins de la moitié en grande série. Une telle fabrication pourrait être lancée très rapidement, étant donné la simplicité intrinsèque de l'appareil. Même en pré-série, le "Djinn" reste trois fois moins cher que n'importe quel hélicoptère mécanique bi-triplace français. Tout bien considéré, c'est une chose qui a sa petite importance.   
Le SO-1221 "Djinn" a été équipé de deux portes fermant complètement l'habitacle et de deux dérives additionnelles, ce qui modifie se silhouette.
Source: La revue aviation Magazine n°170 du 2 février 1956.


"" Description du SO-1221 "Djinn" "" 
Le SO-1221 "Djinn" est un hélicoptère léger à réaction, biplace en tandem à rotor bipale oscillant.
Le rotor, du type librement oscillant est un bipale de 10 mètres de diamètre, la tête du rotor étant à 2,370 mètres du sol. L'ensemble est stabilisé par deux masselottes profilées, portées en bout de bras perpendiculaires au rotor.
Le rotor est entraîné par le seul effet réactif dû à l'éjection en bout de pales, de l'air comprimé provenant du générateur Turboméca "Palouste". Ce générateur consiste en une turbine à gaz entraînant un compresseur surdimensionné, ce compresseur absorbant la presque totalité de la puissance. Le reste, provenant de l'éjection des gaz brûlés, se transforme en poussée résiduelle. Cette éjection des gaz souffle la gouverne de direction et donne à l'appareil sa manœuvrabilité de route, dans tous les cas de vol. Le "Palouste" II, établi en cas de pré-série, fournira un débit de 1 100 kilogrammes d'air par seconde, sous une pression de 2,7 kg/cm².
L'air est dirigé depuis le compresseur, par une manche, jusqu'au moyeu du rotor, d'où il parvient aux simples ajustages d'extrémités, après avoir traversé chaque pale en empruntant le longeron creux de celles-ci.
Chaque pale a une structure métallique établie selon les brevets SNCASO. Ce type de structure équipe tous les rotors des divers hélicoptères de la firme. Chaque pale comprend donc un longeron creux en alliage léger filé, sa réalisation en a été confiée à la Compagnie Générale de Duralumin et du Cuivre. Si sa section est évolutive, son épaisseur est constante. Sa section évolue de celle du profil vers la forme circulaire pour assurer l'encastrement. Sur la partie active de la pale, le longeron, filé à la presse de 2 500 tonnes présente une profondeur égale à la moitié de celle de la pale. Il comporte, à l'avant et à l'intérieur, un logement recevant un contre-poids, en étiré d'acier calibré.
Les secrets de l'hélicoptère "Djinn". Source: Science et Vie n°452 de mai 1955. 

Une partie du hall de montage en série du "Djinn". Source: Science et Vie n°452 de mai 1955.


A l'arrière, le longeron comporte deux ailes qu'on pourrait grossièrement comparer aux deux semelles arrière d'un longeron classique en I, chaque aile est insinuée de façon à ménager en sa face extérieure une rainure semi-circulaire.
Le faux longeron, qui est solidaire du bord de fuite rapporté, comprend un I, dont les deux ailes avant sont également rainurées, mais vers l'intérieur. A l'assemblage, ce faux longeron vient coiffer exactement les deux ailes arrière du longeron principal. Les deux demi-rainures coïncident alors et forment ainsi un logement circulaire, dans lequel on enfile une corde à piano. L'ensemble est ainsi claveté sur deux cordes à piano, l'une à l'intrados et l'autre à l'extrados. Si le longeron principal est établi d'une seule pièce filée, puis forgée et usinée, le bord de fuite est tronçonné en éléments de 80 centimètres. Chaque élément comprend une tôle de revêtement collée sur le faux longeron, l'espace entre l'intrados et l'extrados étant comblé par un conjonctif en matière plastique en nid d'abeille, également collé au revêtement.
Les surfaces intérieure et extérieure du longeron principal sont toutes deux polies, par un écoulement. La jonction à la tête du rotor se fait par un tube de torsion qui transmet les variations de pas, par deux lames d'acier boulonnées qui absorbent les efforts centrifuges.
Le fuselage, si on peut l'appeler ainsi, consiste en un ensemble de treillis réalisé en tubes d'acier soudés à l'autogène, que l'on pourrait décomposer ainsi : Un parallélépipède central inférieur contient de chaque côté les deux réservoirs de carburant. De cet ensemble part en avant une poutre sur laquelle est installé le poste de pilotage en double commande, côte à côte, précédé d'une colonne supportant un ensemble restreint d'instruments.
En arrière, une poutre également en treillis, de section triangulaire jointe au au bas, supporte au bout la gouverne de direction, largement compensée par un bec débordant et un petit plan fixe. De chaque côté des dièdres servent de support aux deux patins non amortis, présentant une voie de 1 850 mètres.
Enfin un pylône supérieur supporte, en haut, la tête du rotor. Entre les branches de ce pylône, qui place l'axe du rotor à 1 750 mètre de l'avant, on a placé le générateur d'air "Palouste".
Enfin, la version de série doit recevoir une verrière légère, en plexiglas développable, protégeant l'équipage du vent relatif.   

Premier hélicoptère à réaction construit en série dans le monde, le SO-1221 "Djinn" battit, le 22 mars 1957, le record du monde d'altitude pour hélicoptères toutes catégories en montant à 8 482 m. Le "Djinn" fut produit en version militaire, pouvant alors recevoir des engins antichars téléguidés. (photo Sud-Aviation-Arch. B. Bombeau).
Source: La revue Mach 1 n°108 aux éditions Atlas.

Le SO-1221 S "Djinn"de l'armée de l'Air Suisses.
Source: Les avions des troupes d'aviation Suisses depuis 1914 aux éditions Th. Gut et Cie. 1974.


"" Caractéristiques du SO-1221 "Djinn" ""
Diamètre du rotor: 10 m.
Hauteur: 2,37 m.
Largeur: 1,85 m.
Poids à vide: 300 kg.
Poids total normal: 630 kg.
Poids total maximum pour décollage à 0 m: 660 kg.
Performances:
Avec un Turboméca "Palouste", de 250 cv équivalents :
Vitesse maxima: 121 km/h.
Vitesse de croisière: 100 km/h.
Vitesse de croisière pour durée maxima: 60 km/h.
Consommation en croisière: 100 kg à l'heure à 100 km/h; 84 kg à l'heure à 60 km/h.
Plafond en translation: 3 000 m.

Plan 3 vues du SO-1221. Source: La revue Aviation Magazine n°86 du 15 novembre 1953.


"" Tableau comparatif des trois versions ""


Le "Djinn" en montagne.  Source: Science et Vie n°452 de mai 1955.

Le SO-1221 "Djinn" triplace servant ici à inspecter des lignes haute-tension.
Source: La revue Science et Vie spécial Aviation 1957.



Jean-Marie




















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