WACO YMF 5 échelle 1/3

Publié le par JEFF

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WACO YMF 5 Meeting Arles 2006- commentaires Pierre WECK





Waco YMF5 -  env 4m - poids 60 kg -  Homologation DGAC Pecy Aout 07 MOTEUR MOKI 5 Cylindres 400 cc
Camera embarquée FLYCAMONE (temps couvert)

 



WACO YMF 5

 

Tout a commencé il y a 4 ans avec la construction de 3 Waco YMF 5 en 3 m issus d’un kit Barth Modellbau, distribué par TAM à Grimbergen . 


Après 3 ans de meetings, l’idée de refaire un gros Waco en 4 m, pour rester dans le raisonnable, fit son chemin …

 

En effet, ce biplan mythique de 1935 est un bon compromis : décollage court, atterrissage court, train fixe, bon sujet pour une finition maquette. Je pense que lorsque l’on a volé pendant 8 ans avec près de 90 vols sur un Staggerwing, on a envie de renouveler l’expérience avec un autre biplan.

Passer de 3 à 4 m, c’est un jeu d’enfant. 1/3 de plus à la photocopieuse et on a une idée du nouveau bébé… Reste un point : structure ou fibre ?

Sachant qu’au moins 4 personnes étaient intéressées, il ne fallait pas hésiter, donc je suis parti pour 2 avions, un master et le tirage fibre. Comme je le disais plus haut, la photocopieuse travailla une matinée et je me retrouvais avec une liasse de plans. Certains utilisent des logiciels compliqués dans lesquels il faut se replonger une journée pour sortir un profil, et il leur faut en général 1 mois avant de découper le premier couple. Pour peu qu’ils aient une machine à découper numérique, il leur faudra encore 1 mois avant de commencer. Un conseil, restons simples à moins de maîtriser entièrement ce genre de machine, car si vous faîtes le calcul, 2 mois d’un côté pour sortir le plan et les pièces, moi avec ma photocopieuse de récup, je suis aussi précis et en 2 mois le master est terminé et prêt à mouler.

 

Mais revenons au projet

J’ai attaqué mi-juillet, j’ai commencé par les ailes, celles du haut. Sur le Waco, les ailes inférieures et supérieures sont identiques sauf 4 cm de moins pour l’aile inférieure. Après achat du polystyrène (type isolation façade en 100 mm), une journée nous suffit, à mon père et moi, pour faire les gabarits et découper 2 jeux complets d’ailes, avec les 2 parties centrales hautes. Quand je dis « découper », c’est vraiment « prêt à construire ».



En effet on découpe aussi les positions des longerons, clés, etc… De ce fait il n’y a plus qu’à coller.

Le lendemain, tous les longerons en samba et balsa sont découpés à la scie à ruban avec la tolérance voulue pour s’encastrer dans les découpes polystyrène.

Pour ne pas gaspiller trop de polystyrène, les parties d’ailes sont enchevêtrées les unes dans les autres. Dans chaque aile, il y a une parie en structure pour accueillir les ferrures d’attache de hauban et le servo d’aileron.

En effet, autant faire ces parties en structure plutôt que d’évider le polystyrène.

Pour les saumons, la forme est découpée, le lamellé-collé en balsa de 3 mm (couches) est collé directement dessus (colle Sader PU en cartouche de couleur transparente + cyano pour bloquer le tout). 2 heures après, vous poncez les 2 saumons.


Sur tout le bord de fuite de l’aile, je fais une fente au fil chaud d’environ 2 cm de façon à insérer un contre-plaqué de 0.8 mm ; lors du coffrage, le contre-plaqué est pris en sandwich entre les 2 balsa de bord de fuite, ce qui évite une déformation sur les longueurs et solidifie le tout.

Comme je vous le disais plus haut, les longerons sont encastrés dans les découpes faites dans le polystyrène. Ils sont positionnés comme sur les petits Waco, au-dessus des clés. Les clés sont des clés du commerce avec un tube en carton bakélisé Ø 35 et Ø 20. Les passages des clés sont eux aussi découpés pratiquement à la cote dans le polystyrène.

Comme il faut bien entrer et ressortir le fil chaud pour faire cette découpe, on en profite pour faire le passage sous un longeron. De plus, cette fente permet d’insérer la colle PU Sader (jaune) sur le fourreau de clé et en tournant celui-ci, vous obtenez un collage uniforme. Il ne reste plus dans la foulée qu’à positionner le longeron pour fermer le tout. 2 heures après, c’est du béton. Il est bien entendu que la clé en alu reste dans le fourreau pour éviter toute déformation. Pour le bord d’attaque, vous prenez un bord d’attaque en polystyrène, vous passez sous la douche très chaude une planche de balsa de 3 mm, et vous scotchez avec du scotch à masquer (en papier) la planche sur le bord d’attaque en polystyrène en resserrant progressivement puis, pour éviter les déformations, vous re-scotchez 2 tubes carrés en acier sur les bords du balsa. Vous laissez infuser 1 nuit, et le lendemain, le balsa a la forme d’un bord d’attaque. Il ne reste plus qu’à le coller.

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Pour en revenir au matériel utilisé : colle cyano épaisse et fluide, colle PU Sader jaune et blanche (mouillez avec un vaporisateur l’une des parties à encoller, le collage est plus uniforme et cela va plus vite), balsa 100 et 30, vous ne trouverez pas de samba à Leroy Merlin mais de l’ayou (attention au poids il faut les choisir ) en planche de 100 x 20, 100 x 16 et 30 x 41, il est débité après à la scie à ruban à la convenance. Pour en revenir aux ailes, il ne reste plus qu’à finir les coffrages et mettre les chapeaux de nervure. 


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Après quoi, un léger passage de décapeur thermique pour faire descendre le polystyrène entre les nervures, de cette façon l’entoilage sera à 1 cm, 1.5 cm du polystyrène sans risque de collage pendant l’entoilage. D’autre part, lors de l’apprêt, il y aura assez d’air entre les 2 surfaces (entoilage/polystyrène) pour ne pas avoir de réaction chimique.
 




Après quoi, après ponçage, 1 couche de G4 sur toutes les parties en bois, re-ponçage et entoilage. Pour ma part, j’ai repris le bon vieux Solartex, il y avait à ce moment là de gros problèmes avec le Diacov du fait d’un mauvais encollage du produit. Il y avait des réactions à l’enduit et à la peinture. Après l’entoilage des agrafes sur les chapeaux de nervure pour imiter le lardage, le tout recouvert de bande de film adhésif (le même que celui que l’on utilise pour faire le lettrage de déco), on en vient à la phase terminale, une couche d’enduit polyester 2 composants (Synthopro, Eldorauto) dilué 1/2 avec de l’acétone, puis re-ponçage du 280 (le 400, c’est pour les meubles Louis XVI) et peinture polyuréthane 2 composants.

Maintenant, sur cette aile finie, tout commence, il ne reste plus qu’à mouler les saumons pour l’aile inférieure. Certains diront « il est fou ! », mais mouler sur une aile finie est un jeu d’enfant.


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Tout d’abord, la cire de démoulage a disparu de l’atelier depuis 10 ans. Je n’utilise avec mon père que du démoulant liquide (alcool polyvinylique) passé au pinceau pour les petites surfaces et au pistolet pour les grandes (pur, sans l’allonger). Donc, nos 2 saumons sont passés à l’alcool polyvinylique au pistolet. Et vous me direz « après le plan de joint, tu fais comment ? ». Là encore, oubliez tout. Vous prenez une feuille de Cadapac (carton plume fabriqué par la Société Carpa ou Karpa) de 5 mm d’épaisseur, vous posez l’aile dessus et à l’aide d’une équerre, vous tracez précisément le contour du saumon, puis avec un cutter, vous découpez et gardez la partie négative que vous venez coller à la cyano sur le bord du saumon, donc sur la couche d’alcool polyvinylique. Vous finissez l’étanchéité à la plastiline, puis 1 couche d’alcool polyvinylique sur le Cadapac et 1 heure après, gel-coat d’un côté puis résine et mat. Après une nuit, on retire le plan de joint, 1 couche d’alcool polyvinylique sur la surface du moule et gel-coat, résine et mat. Pas besoin de repère de centrage, c’est une perte de temps. Vous percez des trous de 6 ou 8 en fonction de votre visserie et vous démoulez. Vous obtenez en 2 jours, 2 moules de saumon, 1 droit et 1 gauche. Il vous reste de votre aile 2 ailerons que vous finissez parfaitement suivant le même principe, avec les nervures apparentes spécifiques au Waco, mais là pour le plan de joint, 1 fente au bord de fuite avec une fraise diamantée de dentiste, épaisseur 8/10ème, et dans cette fente, vous collez à la cyano 1 contre-plaqué de 8/10ème.

Il ne reste plus qu’à mouler les 2 faces après avoir passé une couche d’alcool polyvinylique, les ailerons seront fabriqués de la façon suivante.

Dans les moules du micro-ballon, pour combler les nervures de tôle puis immédiatement un 50 g, puis une planche de balsa de 1.5 mm et encore un 50 g, après séchage, assemblage des 2 parties et pose des renforts et couples qui tiendront le guignol. Poids d’un aileron : 320 g.

 

Passons au stab et à la dérive

Là encore, après passage du plan à la photocopieuse, des Cadapac de 5 mm sont découpés aux formes moins les épaisseurs du balsa pour le pourtour et le lamellé-collé. Le stab et la dérive sont montés de chaque côté du Cadapac. Tous les croisillons sont collés intrados et extrados, après quoi ponçage tout le tour, mise en place des parties droites et pose du lamellé-collé directement, 5 épaisseurs de 1.5, le tout à la cyano et PU. 2 heures après, vous poncez (stab et dérive dans la journée). Les charnières pour le stab sont des roulements positionnés et collés à la cyano dans des supports en époxy de 3 mm. Pour la finition, même procédé que pour les ailes (pour alléger, on peut ajourer le Cadapac entre les croisillons).

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Il est temps de passer au fuselage (tantôt je commence un avion par les ailes, tantôt je commence par le fuselage. Cela dépend de l’inspiration et surtout du matériel qu’il y a en stock). 3,10 m de fuselage avec 17 kg de motorisation devant : le faire en 1 seule partie, c’est de la folie douce ; donc il sera en 2 parties, comme la plupart de mes avions.

 

Le master

Toujours la photocopieuse pour agrandir les couples. Après quoi, les tirages sont reportés sur du Cadapac d’1 cm, puis découpés au cutter. Pour plus de simplicité, la partie supérieure du fuselage est rajoutée après, ce qui permet de tout aligner sur le chantier sur la référence du fuselage. Entre les couples, des entretoises en Cadapac de 1 cm, le tout toujours collé à la cyano (il en faut 40 tubes de 20 g pour faire l’avion). A la suite de quoi, les passages des lisses du fuselage sont tracés sur les couples.
 

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Les lisses sont en samba de 6 mm x 13 mm, tiré à la scie à ruban pour avoir moins de perte qu’avec une circulaire. Les encoches des lisses sont faites et les lisses sont posées sur tout le fuselage. Ensuite, on retire tout du chantier et il ne reste plus qu’à positionner les parties hautes des couples.


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Puis coffrage, entoilage, positionnement des trappes et surépaisseur de tôle.

Le tout est passé à l’apprêt polyester. Puis, après ponçage, les rivets, lignes de tôle, positionnement de la cabane et du stab, sont tracés à la fraise boule de dentiste. Pour finir le tout, 1 couche bien chargée de peinture 2 composant. Après séchage (1 semaine) le fuseau-master est prêt à mouler.
 

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Là encore, sur un fuselage de plus de 3 m, pas question de faire des plans de joint traditionnels. Toujours à la fraise en diamant de dentiste épaisseur 0.8, vous faites le plan de joint avec du CTP de 0.8, ça entre en force et vous collez à la cyano. Ceci nous détermine donc 4 parties de moule. 


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Toujours alcool polyvinylique au pistolet. Il ne reste plus qu’à gel-coater et résiner. Il faut 1 journée à 2 personnes, l’une qui pèse, et l’autre qui tartine. Oui j’oubliais, le moule comme le fuselage, tout est en polyester. Le moule n’est pas épais (2 ou 3 mm) juste renforcé aux arrêtes de boulonnage. De plus, les raccords des moules sont renforcés par des CTP de 5 mm, cela facilite le travail, évite les bulles au retour et permet de démouler plus aisément. Idem pour les emplantures d’aile, elles sont rapportées et vissées sur le moule et vous voyez que le master n’a pas été touché, les couples d’emplanture d’ailes basses sur la photo ont été découpés pour servir de gabarit à l’aile basse, 


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et 2 jours après, on recommence dans l’autre sens, gel-coat au pistolet (la dilution se fait à l’acétone pour passer dans une buse d’1 mm). A noter que le gel-coat a été teinté dans la couleur de l’avion pour un recouvrement peinture minimum. Le premier tronçon avant à la sortie du moule : les traces bleues dans le moule, c’est le démoulant liquide, les traces vertes sur le fuselage, c’est aussi le démoulant liquide (normalement tout est vert, mais problème de photo !)
 

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Je laisse sécher les 2 parties de fuselage 2 ou 3 jours et après, ça repart sur la partie arrière, positionnement de la dérive et du stab. La partie fixe de la dérive sera collée au micro-ballon dans le fuselage une fois entoilée et apprêtée.

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Pour le stab, les clés de 15 en arrière et de 10 en avant sont positionnées. L’incidence est réglable comme sur le réel. Dans la partie avant du fuselage, les fourreaux de clé d’aile basse sont collés à la choucroute au dièdre et positionnés avec les 2 ailes (droite et gauche) le tout aligné sur le chantier. Alors, on peut les fixer (micro-ballon et bande de carbone). A la suite de quoi, on positionne l’aile supérieure sur la cabane taillée dans de l’époxy puis on installe les haubans taillés dans du contre-plaqué de 5 mm et de l’époxy 3 mm.

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A propos des haubans, je n’ai pas trouvé de profilé en « gouttes d’eau » à la cote, alors je fabrique. Il me restait 1 m de tube plat arrondi aux extrémités, servant à l’origine à soutenir le rideau de douche de la salle de bain de mes filles… Vous trouvez donc cela dans toutes les grandes surfaces, en plus il faisait exactement la bonne longueur. Avec 2 cornières dans l’étau, je l’ai resserré d’un côté sur 80 cm de longueur, ce qui fait parfaitement le profil des haubans. Il ne suffisait plus qu’à faire un moule et en sortir 10 pièces pour faire les haubans de l’aile et de la cabane. Pour les haubans de tension des ailes, j’ai appelé mon ami Hans Gauschi d’Aéro Scale Product en Suisse. Il vous fait des haubans inox jusqu’à 1,25 m, avec les chapes, pas à droite et pas à gauche + les goupilles en inox, le tout sur mesure et c’est indestructible (lorsque le Staggerwing a brûlé, il ne restait que le châssis en tubes et les haubans en inox).


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Le train

Le train est fait sur le plan du réel avec le peu d’infos que j’avais. Il est entièrement brasé et en acier A37. Le tout, avec les roues et les capots de roues, pèse 10 kg. 


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Il est fixé comme sur le modèle de 3 m par 3 BTR de 6 sur les couples du fuselage, les triangles sont habillés avec du contre-plaqué de 8/10ème, collés sur les tubes avec des renforts en balsa. Les masters de Karman de train et raccord de sabot ont été faits directement sur le fuselage, puis moulés ensuite. Tout a été détruit et remplacé par les tirages définitifs.



 

Capot moteur

La flasque frontale du capot moteur a d’abord été tournée dans du roofmate (sur un tour à bois, merci papa), puis en est sorti un master avec les rivets et lignes de tôle, et enfin la pièce définitive, à la suite de quoi a été moulé le tour du capot avec les 14 bosselages de tête de cylindre, le tout est tenu par des 1/4 de tour sur un cadre en nida carbone/Kevlar que je fabrique.




 

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Ce n’est pas compliqué, vous vous procurez du nomex (Merci Gilles W…), vous passez une plaque de verre au démoulant liquide, après séchage vous étendez de la résine (polyester dans mon cas) puis 1 m²de carbone/kevlar bien imbibé, vous posez le nomex et mettez une planche avec 100 kg dessus. Le lendemain, vous démoulez et recommencez de l’autre côté. Pour fixer le nida à l’endroit des vis, vous  percez un trou de 10 sans déboucher et comblez avec du micro-ballon. Après vous pouvez percer, tarauder, etc…

 

Faux moteur

Les cylindres sont faits 1 par 1 par papa, dans un moule en silicone qui en a déjà tiré au moins 70, toutes les chutes de carbone sont passées au hachoir Moulinex (le pauvre, il faut souvent l’affûter) et incorporées à la résine dans les cylindres. Ensuite, ils sont montés sur une base 7 ou 9 cylindres, en l’occurrence ici 7, puis fixés sur le plastron avant du capot. Je n’ai mis que 5 faux cylindres pour ne pas  masquer le refroidissement du moteur et aussi par faute de place. Après vous rajoutez les fils d’injection et les tiges des culbuteurs.

 
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Tableau de bord

Encore papa : la base est en cadapac, les instruments sont des photos scannées dans des revues sur papier photos, les entourages cadran sont tournés dans de l’alu, les inter aussi. Tout l’habillage du poste de pilotage est en cuir rouge surpiqué à la main. Le pilote est encore de fabrication papa, avec « ma tête » sculptée par Pierre Ferrand.

 

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Motorisation

Il me restait 1 Wesstlake du Shrike Commander. Vu le poids total (65 kg) pour 5.80 M², ce qui fait rigoler la charge alaire (pour mémoire le Staggerwing faisait 85 kg pou 6 m²), et vu aussi les autres modèles construits par les copains, ce devait être jouable. Le 340 cc tire une hélice de 40 x 15 (Corsaire de Jean Bierinx), une 39 x 16 (Christen Eagle de Thangue), ou encore une 40 x 12 pour les Sopwith de Faber et Wiethmeier. J’ai pris une 39 x 16 faite par Lucien Whiterprop, qui a été décapée, poncée et vernie. Dès les premiers essais, le moteur tirait 4100 tr/mn au sol et je peux vous dire qu’il faut être 2 pour le tenir, donc j’étais confiant. Le moteur avait déjà, pour le Shrike, été équipé d’un démarreur de 320 JPX que j’ai décidé de conserver. Seule la batterie n’est pas embarquée. Plusieurs essais ont été faits dans le jardin par temps chaud et humide, aucun problème, toujours 4100 tr/mn.


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Centrage

Le centrage a été positionné comme sur le Waco de 3 m. La plage de centrage du 4 m fait 4 cm, cela laisse une certaine tolérance. En fait, il est centré à 3 cm sur l’avant, ce qui est parfait en vol et pour les atterros. Pour réaliser le centrage, vous faîtes le plein et après, cales en bois protégées par de la mousse et puis le cric et les chandelles, et vous déplacez les batteries (qui sont environ à la moitié du fuselage) jusqu’au centrage désiré. Pour le fun, je vous informe que le Shrike (malgré les sourires de certains) a été centré de la même façon, Peter Harthmann a gardé ce centrage après l’avoir fait vérifié par des personnes habituées à centrer des grandeurs.

 

Installation radio

Le tableau ci-dessous est celui du dossier catégorie 3 :

Les 2 récepteurs sont des 1024 Dual Futaba.

La batterie « normale » est une NiCd 5 Ah, 5 éléments Sanyo.

En effet, la consommation totale, en remuant tous les manches de la radio, est de 2,5 Ah.

La batterie de secours est une NiMh 2,4 Ah (séparée par une diode anti-retour).

La batterie allumage est une NiMh 2,4 Ah avec un allumage Nicollet ; cette batterie alimente l’allumage via un variateur 10 Ah (planeur électrique) ; ce variateur commandé par une voie de la radio évite tout système de contacteur avec un servo.

Les inters sont des Secme 3 pôles utilisés dans l’industrie.

Tout le câblage est réalisé en fil blindé de 0.8 mm, et les servos sont alimentés directement sans passer par le récepteur ou par des systèmes « électroniques onéreux » et compliquant énormément le système, si vous voyez ce que je veux dire.

Les servos Jumbo Multiplex de la roulette de queue et de la dérive ont été remplacés par un Tonegawa d’une puissance de 100 kg lorsqu’il est alimenté sous 9 V. Etant alimenté en 6.3 V, il a encore une puissance de 65 kgs. Trois raisons m’ont poussé à faire ce changement :

1/ Les jumbos ont un point faible : les cannelures plastique du palonnier se cassent, c’est ce qui c’est passé à la roulette de queue.

2/ Le passage en glissade s’écroule et tout le monde pense qu’il n’y a pas assez de puissance moteur. Depuis que le servo est changé, elle tient sur 200 m.

3/ A la fin de presque tous les roulages après les atterrissages, il tournait à droite ou à gauche sur 2 ou 3 mètres avant de s’arrêter. Maintenant, il reste en ligne.

Je pense que beaucoup sous-estiment la puissance du servo de roulette et de dérive. Du point de vue sécurité, c’est une grosse erreur. Sans parler des gros avions équipés d’une roulette folle, d’un patin ou d’une béquille !

Tout modèle réduit doit pouvoir être dirigé sur la piste, même moteur coupé !

 

Peinture et finition

Toute la peinture est de la PU, 2 composants, le tout dans le jardin en fonction de la  météo et de la température. La seule astuce est de ne jamais utiliser le diluant qui va avec la peinture et qui coûte extrêmement cher, mais de prendre de l’acétone. Depuis 20 ans de petits-gros, je n’ai jamais utilisé une goutte de diluant, et le Waco a été peint en mars 2005. La peinture marron glacé des bords d’attaque est réalisée uniquement avec du rouge et du jaune. Les filets rouges sont découpés à la main dans du vinyle de décor et collés avant que le marron ne soit complètement sec. Pour le lettrage et les décos, merci à Jean-François Ayault qui réalise les décos pour l’IMAA.

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A la fin de ces lignes, le Waco a déjà 10 vols sans aucun problème. La seule chose à retoucher est le débattement de la roulette de queue qui le rend sensible en fin d’atterrissage.

Je tiens à remercier, tout d’abord mon épouse pour sa patience, et mon père qui participe depuis 25 ans à toutes mes constructions :

Jean-François Ayault

Christian Bocage

Wilfrid Steinhorst

Gilles Watelet

Tony Leroy

Hans Gautschi (Aéro Scale Product), h.u.gautschi@bluewin.ch

Dankensbergstr. 8 – CH-5712 Beinwil am See

Moustache (Au Modèle Réduit à Orléans)

Avio Tiger, Mr. Patrick Berthet Rayne et son équipe.

 

Fiche technique WACO YMF 5

Envergure : 4 m

Poids : 65 kg

Surface alaire : 5,80 m²

Charge alaire : 112,6 g/dm²

Moteur : Westlake 340 CC

Hélice : 39 x 16

Homologué le 7 mai 2005 à Montargis

 

Depuis juillet 2007 le waco est motorisé avec un MOKI 400 cc ,5 cylindres qui pèse 9 KG, et tire une hélice de 39 X 18

à 3800 t /mn au sol

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Les batteries sont repassées devant pour le centrage et j’ai économisé 7 kg

Il a été réhomologué début Août 2007 et compte maintenant 10 vols avec le 5 cylindres.

Le réalisme est fabuleux avec ce moteur.

 

Publié dans biplan

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jean paul Francou 13/03/2009 14:34

en fait je me suis mal exprimé... je connais les sites us et notament wacoclassic. Mais je suis plutot interessé par votre plan de modélisme sur la base duquel un ulm pourrait être extrapolé. j'avoue avoir été bleufé par vos tecniques de construction... mais comme je vole dans un biplan tous les week-end, je préfère être dans l'avion...

JEFF 13/03/2009 20:30


BONJOUR
j'ai la liasse de plans complète au 1/4
si vous voulez la dupliquer no problème
je vous laisse mon tel 06 24 56 59 14
01 60 07 13 55


jean-paul 12/03/2009 19:11

bonjour, le waco est évidement un avion de rêve...ou peut-on trouver les plans ?je n'ose pas vous dire que ça serait pour un modèle pilotable.merciJP  quivole.over-blog.com

JEFF 12/03/2009 20:20


bonjour
pour les plans grandeur je pense que vous pouvez trouver sur internet sur des sites US
le YMF 5 existe en kit  grandeur aux US ,reste a voir le prix
amicalement
JEFF