Digitale techniek: koppeling Operational Flight and Tactics Trainer (OFTT) (1964)

Koppeling Operational Flight and Tactics Trainer (OFTT)

De Koninklijke Luchtmacht (KLu) neemt halverwege de zestiger jaren de F-104G straaljagers in dienst, beter bekend onder de naam Starfighter. Op de vliegbasis Leeuwarden kregen het 322 en 323 Squadron dit type gevechtsvliegtuig die voor interceptie-operaties (Ground-controlled interception (GCI)) werden gebruikt. Voor de onderschepping van laagvliegende indringers moest de pulse-radar van het vliegtuig worden gebruikt. Dat leverde echter veel grondclutter op. Daarom moest de vlieger door een grondstation worden geleid naar een gunstige aanvalspositie. Als de vlieger zijn tegenstander in het zicht kreeg kon hij de aanvalstaak overnemen.

 RNthAF Starfighter is in amazingly original condition and was parked on the flightline as if it was still operational (wishful thinking!). c/n 683-8114. On display at the '100th Anniversary of Dutch military aviation'. Volkel Airbase, Netherlands. 14-6-2013 by Alan Wilson [CC BY-SA 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)], via Wikimedia Commons
RNthAF Starfighter is in amazingly original condition and was parked on the flightline as if it was still operational (wishful thinking!). c/n 683-8114. On display at the ‘100th Anniversary of Dutch military aviation’. Volkel Airbase, Netherlands. 14-6-2013 by Alan Wilson [CC BY-SA 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)], via Wikimedia Commons
In de beginperiode werd de vlieger daarvoor aangestuurd door het waarnemingsstation ‘Navigatie Station Noord’ (NS “N”) te Den Helder (er waren vijf van dergelijke waarnemingsstations). Hier stonden een rondzoekend radarstation en een aantal hoogteradars opgesteld die het luchtruim van noord Nederland in de Koude Oorlog moesten bewaken vanuit het daarbij horende commandostation. Van hieruit werden via de radio onderscheppingsjagers aangestuurd die de indringer moesten onderscheppen. Zoals te begrijpen kwamen dergelijke intercepties in werkelijkheid (gelukkig) niet erg vaak voor.

Flightsimulator

Voor het oefenen van de vliegvaardigheid van de vliegers maar ook voor het oefenen van de aanvalsprocedures stond er op de vliegbasis Leeuwarden een flightsimulator. In de flightsimulator kon je niet alleen een gesimuleerde vlucht met de Starfighter maken (fighter). Er kon ook een gesimuleerde tegenstander (target) rondvliegen die door een instructeur/operator werd aangestuurd. Het geheel werd ‘Operational Flight and Tactics Trainer’ (OFTT) genoemd. Het project ‘Koppeling OFTT’ richt zich op deze taak: het oefenen om in een goede aanvalspositie te komen.

De flightsimulator bestond uit een cockpit waar de vlieger in zat en een zaal vol hoge kasten met rekken vol servo-systemen en een analoog computersysteem. De elektronica hield iedere beweging die de fighter en het target moesten maken bij. De servo’s stuurden de cockpit aan om alle bewegingen van het vliegtuig te kunnen nabootsen en alle cockpitinstrumenten de juiste waarde te geven. De vlieger kreeg daardoor een realistisch beeld van de vlucht en de aanval. Tenslotte was er een grote ruimte met een maquette van de omgeving, inclusief de Vliehors range op Vlieland. Met videocamera’s werd het omgevingsbeeld opgenomen. De beelden werden via een beamer op een scherm voor de cockpit geprojecteerd om de visuele waarneming voor de vlieger zo realistisch mogelijk te maken.

Cockpit van de OFTT Lockheed F-104G Starfighter (bron: Beeldbank van het Nederlands Instituut voor Militaire Historie (NIMH)
Cockpit van de OFTT Lockheed F-104G Starfighter

Trainingen

Zoals gezegd, de vlieger moest intercepties oefenen op een gesimuleerde target dat door de instructeur werd bediend. Om het geheel nog realistischer te maken werd er door de KLu een koppeling voorgesteld tussen de flightsimulator en het waarnemingsstation in Den Helder. Het idee was om zowel de positie en hoogte van de fighter als het target als gesimuleerde radarecho’s in het radarsysteem te injecteren. De operators van het NS “N” konden deze informatie dan op hun radarscherm zien. Daardoor konden ze dan de gesimuleerde interceptie aansturen alsof het een reële aanval betrof.
Het voordeel van deze opzet was enorm. De waarnemers in Den Helder konden vele intercepties aansturen; een kans die ze niet vaak hadden of er moesten twee (of meer) echte vliegtuigen de lucht in om dit te oefenen. De vlieger kreeg zijn instructies van echte waarnemers met operationele instructies, een taak die de instructeur van de simulator maar deels kon uitoefenen. Kortweg: een training dus zowel voor waarnemers en vliegers onder operationele omstandigheden. Een groot extra voordeel was dat er geen dure vlieguren voor gemaakt hoefden te worden.

Aan het toenmalige Physisch Laboratorium TNO de taak om deze koppeling tot stand te brengen. In 1964 is daarvoor een haalbaarheidsstudie uitgevoerd. In 1968 is de koppeling in gebruik genomen.
Een aardig artikel over de OFTT verscheen in 1967 in de Militaire Spectator.

De koppeling OFTT

De posities en hoogte van fighter en target waren uitsluitend beschikbaar op de servo’s van het analoge computersysteem. Het ‘bereik’ van elke servo, de maximale en minimale waarde, was tien omwentelingen per servo. Aan de as van elke positie- en hoogte-servo werd een tien slagen potentiometer gekoppeld. De waarde van de weerstand kon daardoor worden gedigitaliseerd. Daarna werden alle waarden in een digitaal bericht ondergebracht.
De gedigitaliseerde berichten werden via een modemverbinding (FSK, 750 Baud) over een gehuurde analoge telefoonlijn (PTT) van Leeuwarden naar Den Helder overgebracht. Een tweede telefoonlijn werd als spraaklijn gebruikt om de radioverbinding tussen piloot en operator te simuleren.
Er moet wel opgemerkt worden dat geïntegreerde circuits dan nog niet bestaan. Alle digitale elektronica werd gebouwd met transistors waarbij op kleine printplaten slechts één flip-flop of een enkele poort was gebouwd. Een grote kast, denk aan een meter breed en een meter hoog met twee rekken achter elkaar, vol met printplaatjes was de gebruikelijke bouwmethode voor die tijd. En zo’n kast stond in Leeuwarden en een in Den Helder.
In 1968 wordt de koppeling OFTT door TNO opgeleverd en door de KLu in gebruik genomen. Ieder jaar moesten twee TNO-ers eerst naar Leeuwarden en daarna naar Den Helder afreizen om alles opnieuw te kalibreren.

2e generatie koppeling OFTT

De taak van de waarnemingsstations voor de bewaking van het luchtruim werd in 1972 overgenomen door Nieuw Milligen dat beschikte over een nieuwe en modernere driedimensionale Medium Power lange afstandsradar (Thompson-CSF MPR a.k.a. ARES-3D). Den Helder werd voor dit doel gesloten.

ARES-3D radar te Nieuw Milligen
ARES-3D radar te Nieuw Milligen, source: Beeldbank van het Nederlands Instituut voor Militaire Historie

In 1973 komt er een verzoek van de KLu aan TNO om de OFTT- koppeling naar Nieuw Milligen te verplaatsen. Omdat de data van positie en hoogte van fighter en target op een andere manier moeten worden ingevoerd, valt later het besluit om voor Leeuwarden een geheel nieuw systeem te bouwen. Alles kan nu met technologie van die tijd worden gemaakt en kan worden ondergebracht in slechts één 19-inch rek dat bij een van de servo-systemen kan worden geplaatst. In Nieuw Milligen is uitsluitend een modem nodig en wordt de data direct in de computers ingevoerd. De gegevens van fighter en target worden op dezelfde manier op de beeldschermen gepresenteerd zoals dat bij de echte vliegtuigen het geval is. Dit tweede generatiesysteem wordt in 1974 opgeleverd.

Deze versie van de koppeling OFTT trekt de aandacht van de Belgische Luchtmacht. Die hebben dan gelijkwaardige faciliteiten: een F-104 flightsimulator in Bevekom (Beauvechain) in de buurt van Leuven en een commando/waarnemingsstation in Glons. De Belgische Luchtmacht verstrekt in 1975 de opdracht aan TNO voor een gelijkwaardige koppeling OFTT. Die wordt in 1976 opgeleverd.

In 1980 vertrekt de laatste Starfighter uit Leeuwarden; ook in België worden deze vervangen door F-16’s. Omdat flight-simulators voor die vliegtuigen zijn gebaseerd op moderne computertechnologie is het overbrengen van data totaal geen probleem meer. Er is geen speciale koppeling meer nodig wat het einde van het OFTT project betekent.

 

 

Met dank aan

Deze bijdrage is geschreven door Ing. W.(Wim) F.M. van der Heijden