Historie über den Bau des F-16 Block 52 Simulators
Tja, was bewegt einen dazu, ein ca. 300 kg schweres Ungetüm aus Holz, Alu, Plexiglas
und vielen Metern Kabel zusammenzubauen und in sein Arbeitszimmer zu stellen;
bei dessen Anblick viele, die es das erste Mal sehen, aus dem Staunen nicht mehr
herauskommen.
Wie alles begann |
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Als begeisterten Piloten haben mich schon immer die verschiedenen Flugsimulationen
am heimischen PC interessiert. Dabei muß ich gestehen, daß ich hierbei keinen
Unterschied zwischen zivilen und militärischen Flugsimulatoren gemacht habe. Im
Gegenteil, die militärischen Flugsimulatoren haben mich schon immer mehr fasziniert.
Sie sind viel komplexer und erfordern (sofern sie einigermaßen realistisch umgesetzt
sind) wesentlich mehr Einarbeitung und Konzentration beim Fliegen. Eine der Simulationen,
die mich seinerzeit gefesselt haben, war
"Falcon 2" von
Microprose. Doch beim Spielen kam keine echte Freude auf.
Da haben die Programmierer alles getan, um den Simulator so realistisch wie möglich
zu machen, und unsereins sitzt vor einer Tastatur, in der rechten Hand den Joystick
(oder was man damals dafür hielt), vor sich den Monitor, die Kaffeetasse und
die Dokumentation links von einem. Und dann ging es los: Gas geben ("+" auf der
Zifferntastatur drücken) .......
[viele Tastendrücke später] ....... da
kommt ein gegnerisches Flugzeug von links, verdammt, der Joystick rutscht weg...
welche Taste muß ich drücken um nach links zu sehen .......
[viele Tastendrücke
später] ....... Radaraufschaltung, "CTRL" oder "ALT"!?!?! mit "R" zusammen .......
[viele Tastendrücke später] ....... "Enter" drücken, um es nach dem Begräbnis
(Absturz wegen zu langsamer Reaktion oder besser gesagt, wegen zu vieler
Tastendrücke) noch einmal zu versuchen. Kennst Du das, kommt es Dir nicht bekannt vor?
Ich denke, wenn alle realen Militärflugzeuge so zu bedienen und fliegen wären (mit Tastatur
und Joystick, aber natürlich ohne Autopilot), dann würde es keiner mehr
wagen, einen Krieg zu führen. Doch nun zurück zur "persönlichen" Geschichte.
So zu fliegen hat mich "tierisch genervt". Ich begann damit, mir Gedanken über eine
einigermaßen realistische Spielumgebung zu machen. Als der erste Schubregler von
Thrustmaster zur Verfügung stand, war das Fliegen - nach meiner damaligen
Meinung - schon fast perfekt. Doch leider hatte ich nun zwei Dinge, die bei heftigen
körperlichen Zuckungen und Bewegungen des Körpers auf meinem Schreibtisch Lambada
tanzten. Man muß sich wirklich einmal einen begeisterten Flugsimulatorfreak beim
Fliegen am PC von hinten anschauen. Das ist körperliche Extase in Reinkultur -
von wegen Fitnesstudio, was da an Kalorien verbraucht wird... ist das nicht 'mal
ein Thema für eine medizinische Doktorarbeit?
Also baute ich meinen ersten Simulatorstuhl. War ganz einfach, ein rechteckiges
Brett mit Schaumstoffpolsterung als Sitzfläche, daneben wie kleine
Flügel zwei Bretter angeschraubt. Links ein Brett mit fest montiertem Schubhebel und rechts
ein Brett mit einem draufgepappten Joystick. Zum Spielen wurde das Ganze
auf einen normalen Stuhl gelegt, sich d'rauf gesetzt und los ging's. Nichts wackelte
mehr, der Schubregler befand sich auch noch nach einem Griff zur Tastatur da,
wo er hingehörte. Und damit noch richtiges "F-16-Feeling" aufkam, wurde der Stuhl
gelegentlich auf zwei Beinen um 30 Grad nach hinten gekippt. Das mit dem "gekippten"
Stuhl ist nicht unbedingt zur Nachahmung empfohlen, da sich die Schwerkraft dabei
schmerzhaft bemerkbar machen kann.
Die Idee |
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Das ging eine Weile lang gut, doch die Probleme mit der §$?&%!#-Tastatur blieben.
Man verspürte oft den Wunsch, vier Hände zur Bedienung zu haben. Also reifte in
meinem Kopf langsam der Plan, ein Cockpit der F-16 im Maßstab 1:1 zu bauen. Du
wirst jetzt denken - blöde Idee. Das dachte ich am Anfang auch. Doch je mehr ich
darüber nachdachte, um so mehr wuchs der Wunsch danach.
Doch wie will man etwas bauen, von dem man keine Ahnung hat, wie es aussieht?
Ich besorgte mir alles an Büchern und Heften, die es seinerzeit in Deutschland
über die F-16 zu kaufen gab. Das war nicht viel. Meistens nur bunte Bildchen der
F-16 am Boden oder im Flug, aber nie ein gutes Photo aus dem Cockpit. Nach vielem
Suchen bin ich dann auf das Heft
"LOCK ON No
2 - General Dynamics F-16 FIGHTING FALCON" des Verlages "Verlinden Publications"
gestoßen (ISBN 90 70932 03 2). Hier muß ich anmerken, daß in Deutschland diese
amerikanischen oder englischen Fachbücher/-hefte unverschämt teuer sind, man glaubt
an einen $-Kurs von 1:5. Wohl dem, der einen Bekannten in den USA oder in England
hat. Nun, ich hatte damals keinen und das Internet kannte man nur vom Hörensagen
her. Also tief in die Tasche greifen und her mit dem Heft. Es war für mich die
erste Publikation, die viele Bereiche der F-16 in Nahaufnahme zeigte, natürlich
auch das Cockpit. In diesem Heft wurde auch ein Cockpit-Modell im Maßstab 1:12
vorgestellt
(siehe nebenstehendes Photo). Leider waren die dort illustrierten
Bereiche von der F-16 Block A, und ich wollte unbedingt das Cockpit der neueren
Version "C" bauen. Dieses unterscheidet sich erheblich von dem der "A"-Version. Doch zumindest die Proportionen
des Cockpits dürften sich ja nicht wesentlich von der "C"-Version unterscheiden
und so begann ich, mein ganzes Wissen über Trigonometrie und Optik herauszukramen,
um an Hand der Photos wenigstens ungefähre Daten über Länge/Breite/Höhe des Cockpits
zu erlangen. War ganz schön schwer, und wie sich später herausstellte, auch nicht
immer ganz richtig. Doch ich kam wenigstens meinem Traum ein Stück näher.
Auf vielen DIN-A3 und A4-Bögen (die Umwelt möge mir verzeihen) machte ich die
ersten Entwürfe, skizzierte, zeichnete, verwarf wieder, träumte, rechnete, skizzierte....
[viele Monate später]
.... aus beruflichen Gründen kam 91 mein Umzug nach Berlin. Jetzt klappte es auch mit
den Finanzen besser (Berlinvergünstigung, jaja, so etwas gab es damals). Und dann
ereigneten sich zwei Dinge, die dem Traum von einem "eigenen" Cockpit einen Tritt
in die richtige Richtung verpassten.
1. Die erste ILA 1992 in Berlin
2. Der Umzug eines guten alten Freundes und gelernten Kunstschreiners nach Berlin
Auf der ILA (ich konnte sie damals leider nur am letzten Tag besuchen) fand ich
eher durch Zufall in einer Halle am Rand einen Nachbau des F-16 Cockpits im Maßstab
1:1!!! Ich konnte es nicht fassen, genau so hatte ich mir "meines" vorgestellt.
Dieser hier war natürlich richtig professionell für die Ausbildung an der
F-16, mit fast allen Instrumenten drin. Ich knipste meinen verbliebenen
Film leer, und machte aus allen Seiten und Blickwinkeln Aufnahmen
(siehe
Simulator-Photos). Mich wundert nur, daß mich keiner wegen Spionageverdacht
verhaftet hat.
Anhand dieser Bilder und der oben erwähnten Trigonometrie korrigierte und verbesserte
ich meine damaligen Entwürfe.
Dann kam Joe (der Kunstschreiner) nach Berlin. Bei einem unserer Treffen erzählte
ich ihm von meinem Traum eines eigenen Cockpits. Ich wollte eigentlich von ihm - als
Fachmann - nur wissen, wie ich so etwas bauen könnte (Materialart und Stärke etc).
Er hörte sich meine Idee in Ruhe an und meinte dann, wenn ich wolle, könne er mir
dabei helfen. So ein Cockpit zu bauen, sei wesentlich interessanter als nur Schränke
und Regale zu fertigen. Ich müsse ihm nur exakte Pläne zur Verfügung stellen. Er gab
mir eine Menge Tips bzgl. der Konstruktion des Rumpfes (Statik etc.), den zur Verfügung
stehenden Holzarten und Stärken und aufgrund dieser Informationen überarbeitete ich
meine Pläne (ganz liebe Grüße an dieser Stelle an Bianka, die mir dabei zur Seite
gestanden hat).
Der Bau |
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Nach einigen Wochen war es soweit, die Pläne waren fertig, Joe hatte das nowendige
Material besorgt und nun standen wir (Bianka, Joe und ich) am Wochenende in seiner
Werkstatt. Was dann kam, habe ich leider nicht mit Photos dokumentiert, vielleicht
hielt ich das Ganze damals noch immer für einen Traum. Drei Wochenenden sägten,
feilten, klebten, schliffen, bohrten und lackierten wir um die Wette. Abends sahen
wir aus wie ... na ja, das erspare ich Dir lieber. Ich hatte aber das Gefühl,
daß ich pro "Arbeitstag" ca. 1 kg Sägemehl in der Nase hatte. Wie halten das die
Schreiner aus?
Aber dann war es fertig! Noch ohne Elektronik, Schalter etc., aber es sah schon
aus wie ein richtiges Cockpit.
Ein kleines Problem war der Transport des Simulators in die Wohnung, er wiegt
- zusammengesetzt, aber ohne Elektronik - etwa 270 kg. Zum Glück habe ich bei
der Konstruktion darauf geachtet, daß man den Simulator für einen Transport in
"handliche" Stücke zerlegen kann. So wurde auch diese Hürde genommen.
Die Bestückung |
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Nach diesem Stapellauf erfolgte dann die "Bestückung" in meiner Wohnung. Als erstes
wurden der Joystick, der Schubregler und die Seitenruderpedale eingebaut. Als Stick
kam nur der "F-16 FLCS" der Firma
Thrustmaster
in Frage, er ist dem Stick der echten F-16 sehr gut nachgebaut. Der Schubregler
war ebenfalls von der Firma Thrustmaster, ich habe ihn vor einiger Zeit gegen
den "F-16 TQS" der gleichen Firma eingetauscht, auch dieser ist seinem Original
sehr gut nachempfunden. Als Seitenruder wurde das "RCS" - auch von Thrustmaster
- eingebaut. Nur leider hat der RCS keine eingebauten Bremsen, was das Rollen am
Boden sehr schwierig macht.
Nachdem die Steuerung funktionierte, der Monitor d'raufgestellt und das ganze an
den PC (damals noch ein 4/66 mit 16 MB - Wahnsinn) angeschlossen war, gingen die
ersten "Probeflüge" los. Ich wurde nicht enttäuscht, es war ein super "Feeling".
Natürlich befand sich die Tastatur noch auf einem kleinen Brettchen zwischen den
Beinen (wie die Esstischchen bei der Lufthansa), aber das sollte sich bald
ändern.
Am Anfang habe ich viel darüber nachgedacht, wie und mit welchen
Instrumenten und Bedienelementen ich meinen Simulator bestücken sollte. Da ich
mit ihm natürlich nicht nur militärische, sondern auch zivile Simulatoren fliegen
wollte, mußten eigentlich auch Bedienelemente für zivile Flugzeuge vorhanden sein.
Ebenfalls fehlten mir gute Detailaufnahmen mit allen Schaltern und Beschriftungen
einer echten F-16 Block 52. Die weiter oben erwähnten Aufnahmen des F-16 Simulators
von der ILA zeigten leider keine Details. Daher entschied ich mich für einen Kompromiß.
Es wurden in der ersten Bestückungsversion meines Simulators auch Elemente von
zivilen Flugzeugen eingebaut (Schalter für Flaps, Drehschalter für COM, VORīs
und ADF etc.).
Heute stehe ich auf dem Standpunkt, wenn schon einen Cockpitnachbau im Maßstab
1:1, dann bitte so genau wie möglich. Nach der zweiten und dritten ILA hatte ich
auch genügend gute Photos von allen Instrumenten und Panels der F-16 Bock C,
so daß ich nach und nach alle "falschen" Panels gegen möglichst exakte Nachbauten
ausgetauscht habe. Doch davon später.....
Die Elektronik |
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Da ich kein ausgebildeter Elektrotechniker bin, wollte ich mir die Arbeit
mit der neuen Bedienung (Schalter, Knöpfe, etc.) so einfach wie möglich machen. Ich kaufte
mir von der Firma
Aerosoft ein Steuerpanel,
welches mit den wichtigsten Bedienelementen für den damaligen
Microsoft FS5 ausgestattet war und versuchte, dieses für mich
"auszuschlachten". Nach Entfernung des Gehäuses und Auslöten aller Bedienelemente
wurde die übrigebliebene Platine als Basisteil im Simulator eingebaut. Die Kabel
zu den einzelnen Schaltern und Knöpfen wurden verlängert und montiert. Doch beim
ersten Test kam schnell der Frust. Bei fünf angebrachten Elementen funktionierte
noch alles bestens, nach dem sechsten funktionierte gar nichts mehr. Nach einigen
Telefonaten - mit den übrigens immer geduldigen und fachlich guten Technikern
von Aerosoft - war das Problem gefunden. Man kann halt Kabel nicht unendlich verlängern,
die Schaltungen auf der Platine waren für extrem kurze Kabelwege (max. 15 cm)
errechnet worden und ich habe versucht, sie auf bis zu 2 Meter zu verlängern.
Das kann nicht gut gehen. Also kam ich nicht umhin, mich im Fach Elektrotechnik
weiterzubilden.
[viele Monate später]
Nach vielem Lernen, Nachfragen und einiger Hilfe von außen hatte ich dann
eine grobe Lösung für die Schaltungsprobleme. Von der Firma IHSE GmbH
kaufte ich einen freiprogrammierbaren Tastaturcontroller
(Artikel-Nr. GCK-210-FREEPR). Mit diesem können bis zu 128 Schalter über eine
große Entfernung angeschlossen werden. Mit einer speziellen Software kann jedem
dieser Schalter eine beliebige Tastensequenz beigebracht werden. Damit hatte ich
fast genau das, was ich brauchte.
Jetzt mußte nur noch das Problem mit den Kippschaltern gelöst werden. Was ist
das nun wieder? Wenn man eine Taste auf einer Tastatur drückt, wird so lange ein
Stromkreis geschlossen, bis die Taste wieder losgelassen wird. Normalerweise drückt
man eine Taste nur kurz, um etwas in einem Flugsimulator zu erreichen,
z.B. einmal die Taste "G" drücken, und das Fahrwerk wird - je nach vorheriger
Position - entweder ein- oder ausgefahren. Ein Kippschalter befindet sich aber
immer in einem ein- oder ausgeschalteten Zustand. Also, in der einen Position
ist der Stromkreis dauerhaft unterbrochen, in der anderen dauerhaft geschlossen.
Wenn man dies nun auf das Beispiel mit dem Fahrwerk anwendet, passiert entweder
gar nichts oder das Fahrwerk fährt aus, fährt ein, fährt aus, fährt ein.... Beim
Fliegen ist das nicht sehr lustig.
Am Anfang dachte ich noch, dies müsse sich über ein einfaches angelötetes Relais
lösen lassen, doch da mußte ich mich eines Besseren belehren lassen. Die Lösung
für dieses Problem steckt in einer kleinen, selbstgebauten Platine (pro Kippschalter
eine). Wenn diese an einen Kippschalter angeschlossen ist, wird bei jeder neuen
Stellung des Schalters nur kurz der Stromkreis geschlossen, genau so lange, um
einen kurzen Tastendruck zu simulieren. Der Nachteil dieser Lösung: Die Platine
ist etwas aufwendig herzustellen und man benötigt an die 100 Stück, wenn alle
Kippschalter berücksichtigt werden sollen. Doch ein Trost, ich kenne zur Zeit
keinen Flugsimulator, der alle Kippschalter in ihrer originalen Funktion nachempfinden
würde. Selbst der zur Zeit beste erhältliche F-16 Simulator
"Falcon 4.0"
der Firma
Microprose berücksichtigt
nur einen Bruchteil der Kippschalter. Bei mir sind zur Zeit etwa 30 Stück im Einsatz,
damit kann ich alle Funktionen des
"Falcon 4.0" abbilden.
Dennoch, auf die Dauer war das Herstellen der Platinen doch sehr zeitaufwendig
und vor allen Dingen nicht gerade billig. Ebenfalls "nervte" mich die doch zum
Teil umständliche Programmierung, damit die Tasten und Schalter in einem Flugsimulator
auch wirklich das auslösten, was sie sollten. Daher suchte ich nach einer eleganteren
Lösung. Nach langem Suchen glaube ich heute, sie gefunden zu haben. Es ist die
EPIC-Card. Sie ist gewissermaßen die Gold-Card
der Homebuild-Cockpitbauer im Bereich Elektronik (auch wegen des Preises). Leider
ist sie (in meinen Augen) sehr unzureichend dokumentiert und kann einen "Simmer"
wie mich schon ganz schön nah an den Rand der Verzweiflung bringen. Nach vielen
Mühen und mit einiger Hilfe von außen ist es mir jetzt gelungen, alle! Schalter,
Taster und Knöpfe komplett über die EPIC abzudecken. Ebenfalls lassen sich jetzt
- EPIC sei Dank - auch Warnleuchten und Signallampen korrekt ansteuern und ohne
großen Aufwand programmieren. Wenn z.B. der Autopilot eingeschaltet wird, dann
leuchtet die entsprechende Signallampe auf. Wenn jetzt am Stick eine größere Bewegung
gemacht wird, schaltet sich der Autopilot wieder aus die Signallampe erlischt.
Klingt doch gut, oder?
Die Instrumente |
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Neben den Bedienelementen enthält ein Cockpitnachbau natürlich auch Instrumente.
Auch hier habe ich lange überlegt, wie man sie nachbauen könnte. Originalteile
kamen aus Kostengründen nicht in Frage, ganz davon abgesehen, daß viele Instrumente
der F-16 überhaupt nicht zu bekommen sind. OK, also Nachbau. Funktionsfähig oder
Attrappe? Ein funktionsfähiger Nachbau hat sicherlich seine Reize, aber welche
Software unterstützt diesen schon? Ich kenne keine. Vielleicht in ein paar Jahren,
aber zur Zeit gibt es sie auf dem PC-Sektor noch nicht. Also wählte ich die Attrappe.
Mit ein bißchen Plexiglas, dicker bedruckter Pappe, Schere und Klebstoff erhält man einen
Nachbau, der auf den ersten Blick dem echten Instrument täuschend ähnlich sieht. So
sind alle meine Instrumente entstanden und ich denke, ich kann damit leben.
Das Redesign |
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Im Laufe der Zeit begannen mich einige Dinge an meinem Simulator zu stören. Damals
hatte ich bei einigen komplizierten Bauteilen nicht den Mut gehabt, sie korrekt
in Holz nachzubauen, daher wurden sie zum Teil extrem abstrahiert. Ebenfalls fehlten
mir zur damaligen Zeit genaue Infos über Maße und Abmessungen des Cockpits. Daher
ist zum Beispiel das ICP in meiner "ersten Version" etwas zu groß geraten. Das
liegt zum Teil auch daran, daß sich im Original die Mittelconsole im ICP-Bereich
nach vorne hin verjüngt und dieses hatte ich - wegen der komplizierten Form der
Mittelconsole - nicht berücksichtigt. Kurz und gut, daß alles begann mich - als
Genauigkeits-"Fanatiker" - tiersch zu stören. Nachdem ich dann über viele Umwege
an einigermaßen exakte Maße des F-16 Cockpits sowie einige genaue Zeichnungen
des F-16 Block 52 Cockpits gekommen bin, stand mein Entschluß fest. Der vordere
Bereich wird komplett erneuert und so genau wie möglich nachgebildet. Nach vielem
studieren von Bildern und Zeichnungen hatte ich dann eine Vorstellung davon, wie
es gebaut werden sollte. Joachim (der Kunstschreiner) sagte sofort seine Hilfe zu
und so begannen wir (eher er) im Oktober mit dem Bau des neuen Frontbereiches.
Nach vielen Abenden in der Werkstatt war es dann soweit, die Mittelconsole sowie
der Aufsatz waren fertig. Noch ohne Instrumente und Panels, aber ansonsten fertig
zum Einbau. Meine Güte, wie kümmerlich sah da der alte Frontbereich gegenüber dem
Neuen aus.
Die kommenden Tage und Wochen verbrachte ich anschließend damit, die komplette
alte Elektronik rauszuwerfen und über die EPIC-Card neu zu verkabeln. Ebenfalls
tauschte ich alle Fremdpanels gegen originalgetreue Panels aus. Auch wurden dabei
erstmalig Warn- und Signalleuchten in die Panels sowie rund um den Aufsatz
eingebaut und angeschlossen.
Und heute? |
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Heute ist mein Simulator zu ca. 80% fertiggestellt. Das mit den 80% ist nicht
wörtlich zu nehmen. Seit Jahren baue ich an dem Simulator und seit Jahren ist
der Simulator zu 80% fertig. Ich glaube, er wird immer "im Bau" sein und nie fertig
werden. Auf meiner "ToDo-Liste" stehen zur Zeit noch folgende Aktivitäten:
- Instrumente auf der rechten Seite vervollständigen.
- Überarbeitung des Sitzes.
- Erneuerung des Head-Up Displays
- Beleuchtung der Instrumente und Bedienelemente von unten.
- Einbau von richtigen MFD-Displays, die Anzeige soll über einen alten PC gesteuert werden.
- ......
Was hat es gebracht? |
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Viele mögen dies für ein Spielzeug eines spleenigen Freaks halten, vielleicht
haben sie auch recht. Ich habe aber - neben einer Menge Spaß und über 1.000 Arbeitsstunden
- auch viel Erfahrung daraus gewonnen. Da ich natürlich nicht nur militärische
Flugsimulatoren darauf betreibe, sondern auch sehr gute "Zivile", bin ich fest davon
überzeugt, daß ich in meiner praktischen Fliegerei viel Geld für Ausbildungsstunden
gespart habe und sicherlich noch sparen werde. In einer "realistischeren" Umgebung
lernt man halt leichter, begreift Zusammenhänge schneller und kann sich in einem
gefahrlosen Umfeld besser auf die Bewältigung von Problemen konzentrieren. Natürlich
wird das Fliegen im Simulator nie das richtige Fliegen ersetzen, aber es hilft
einem Geld sparen. Warum muß ich für das Training z.B. eines Holding oder eines
VOR-Interception DM 400,- pro Stunde bezahlen, wo ich es auf einem Simulator umsonst
erhalten kann. Ich glaube, der Trainingseffekt von Flugsimulatoren ist unbestritten.
Von der ersten Idee eines eigenen Cockpits im Jahre 1989 bis heute (1999) ist
viel Zeit vergangen. 1989 hat man von den heutigen Möglichkeiten im Bereich der
Hard- und Software nur träumen können, was werden die nächsten 10 Jahre bringen?