SHOTS - a short history of Swiss Air Force's Simulators

(german text on bottom / deutscher Text am Ende) - title photo by DDPS

The movements in the third dimension are not always easy to understand and therefore early simulators were used to give the pilot basic and more complex tasks over time - and all on safe ground.

Development history

Already in 1909 a simple simulator for the 'Antoinette' was built.
The pilot's input was implemented with the help of two other people. Incidentally, a 1: 1 model is available at the Airbus Training Center in Toulouse.

A huge step forward was made by Edwin Link, who's built and delivered the link simulator, from 1929. The design included a pneumatic platform for pitch and roll maneuvers and an electric motor to allow the so-called Yaw Curves. Equipped with functional instruments, also the blind flight training on safe ground was possible and the 'blue box' prepared probably the vast majority of Allied pilots of the Second World War on their tasks.

the 'Blue Box' aka as Link Simulator in the Simulator building, Payerne

Also introduced during the war years were the rigid Cockpit Procedures Trainer (CPT), and the so-called Celestial Navigation Trainer. In the latter, the starry sky was faded in, allowing sextant training for the crews.
During the Cold War, the first simulators were built with a visual image, initially with a small camera flying over a terrain model and later becoming more and more complex systems owing to the advances in computer performance.

 

Cockpit Procedures Trainer (CPT) of the PC-21 and Hawk, used by the Pilot School Emmen/Sion

1982 saw another important breakthrough, with a wide angle display system developed by Rediffusion (from Cawley / UK). Such a system can still be found, for example, in the Super Puma Simulator of the Swiss Air Force in Emmen.
The professional Swiss Air Force Pilots are flying minimum nine missions of 120 minutes on the simulator and 60-140 hours in the air.

Swiss Air Force's Simulators

Mirage III simulator

Museum Clin d'Ailes in Payerne hosts the MirSIM developed by Switzerland (dates of demonstrations on the museum's homepage, www.clindailes.ch). It is always impressive for today's PC users, that with these large computer cabinets (tube technology) actually only the instruments can be operated and any visual representation is missing.

Hawk and Super Puma Simulator

After the link simulator, the first Swiss Air Force simulators operated with hydraulic and electrical systems with a 180 ° panoramic image. The Hawk Simulator has been dismantled and disposed (outdated technology, Finland was notinterested), but the Super Puma Simulator is very popular with a variety of operators of this pattern. Emmen received a second one, this time with the cockpit instruments of the Cougar and, of course, a more modern presentation of the outside view.

 Hawk flight simulator in the millenium years at Emmen

New Cougar Simulator in Emmen (DDPS)

EC635 and PC-21 Simulator

With the arrival of the new helicopters and training aircrafts, a simulator was also installed in Emmen.

PC-21 Simulator in Emmen (photo/film by DDPS)

Official movie about the actual Simulators in Emmen

F/A-18 Simulator

With the WTT (Weapons Tactics Trainer), which was in use in Payerne from January 1997 to February 2009, the entire field of application of the F / A-18 Hornet - including air-air weapon application with AIM-120B AMRAAM and AIM-9P5 SIDEWINDER, with and without EKF (electronic warfare), navigation training, emergency measures, Standard procedures and instrument approaches - could been simulated.

WTT used Immatriculation J-5201 for radio comminication

The outside world representation consisted of a dome of 12 m diameter and allowed the simulation of terrain and multiple targets with and without EGM (electronic countermeasures) by day and night and in different weather conditions.

It was used in the retraining courses as well as for the annual F / A-18 crew test exercises and was housed in the purpose built building behind the canteen. This also included rooms for debriefing and training.

With the Upgrade21, the Swiss Hornets have now been extensively modernized, among other things with the new helmet visor (Joint Helmet Mounted Cueing System JHMCS), the new infrared guided weapon AIM-9X, the Datalink MIDS / Link16 and the Combined Interrogator Transponder CIT. Of course, this requires a considerable amount of extra training in pilot training as they are now more data managers than controlling individuals.

With the dismantling of the  WTT, four new SHOTS (Swiss Hornet Tactical Simulator) with the equipment of the Upgrade21 for 64 million CHF came now with the 2006 armament program. Training up to a double patrol is now possible and saves expensive real operations.

All four SHOTS Systems are operational since May 2010 at the military airfield Payerne.

The SHOTS shows the whole of Europe with 15m resolution. Thanks to 76 commercially available computers (Dual Quad Core 64bit Xeon systems and 3.4GHz Pentium PCs under LINUX), high-resolution (0.5m) data from the country's topography collection is processed for Switzerland. The exercise room of the exercise ELITE in Southern Germany is resolved with 1m. Thanks to excellent programming, the entire geo data volume uses only 829 GB (!) of space.

As you can see, the master control of the simulator has not changed a lot to the times

of the WTT - 'only' improved technically. More than 300 different
technical problems can be simulated.

Deutscher Text

Die Bewegungen in der dritten Dimension sind nicht immer einfach nachzuvollziehen und darum wurden schon früh Simulatoren genutzt, um den Piloten grundlegende und mit der Zeit immer komplexere Aufgaben zu stellen – und das ganze auf sicherem Boden.

Geschichte

Schon 1909 wurde ein einfacher Simulator für die 'Antoinette' gebaut. Die Steuereingaben des Piloten wurden mithilfe zweier weiterer Leute umgesetzt. Ein 1:1 Modell steht übrigens im Airbus Training Center in Toulouse.

Einen Riesenschritt vorwärts machte dann der von Edwin Link gebaute und ab 1929 ausgelieferte Link-Simulator. Das Design beinhaltete eine pneumatische Plattform für Pitch und Roll-Manöver und einen elektrischen Motor zum drehen, der sogenannte Yaw Curves ermöglicht. Mit funktionierenden Instrumenten ausgestattet wurde damit nun auch das Blindflugtraining auf sicherem Boden möglich und die 'Blaue Box' bereitete wohl die allermeisten alliierten Piloten des Zweiten Weltkrieges auf ihre Aufgaben vor.

Auch während den Kriegsjahren eingeführt wurden die starren Angewöhnungssimulatoren (Cockpit Procedures Trainer (CPT) ), und die sogenannten Celestial Navigation Trainer. Bei letzterem wurde der Sternenhimmel eingeblendet und ermöglichte somit das Sextanten-Training für die Crews.

Während des Kalten Krieges wurden dann die ersten Simulatoren mit visuellem Bild gebaut, anfangs mit einer kleinen Kamera das über ein Geländemodell 'fliegt' und später immer komplexer via dem Fortschritt der Rechnerleistung geschuldeten Systemen. 1982 kam dann ein weiterer wichtiger Durchbruch, mit einem von Rediffusion (aus Cawley/UK) entwickelten Weitwinkel-Display System. Solch ein System ist beispielsweise noch im Super Puma Simulator der Schweizer Luftwaffe in Emmen anzutreffen.
Die Berufsmilitärpiloten der Schweiz fliegen pro Jahr mindestens 9 Missionen à zwei Stunden im Simulator und 60-140h real in der Luft.

Schweizer Simulatoren

Mirage-Simulator

Im Fliegermuseum Clin d'Ailes in Payerne kann man des öfteren den von der Schweiz selbst entwickelten MirSIM im Einsatz bewundern (Daten auf der Homepage des Museums, www.clindailes.ch). Es ist für die heutigen PC-Anwender immer wieder eindrücklich, dass mit diesen grossen Rechnerschränken (Röhrentechnologie) eigentlich nur die Instrumente betrieben werden können und jegliche Sichtdarstellung fehlt.

Hawk und Super Puma Simulator

Nach dem Link-Simulator die ersten mit Hydraulik und Elektrik betriebenen Simulatoren der Schweizer Luftwaffe mit 180° Panoramabild. Der Hawk-Simulator wurde auseinandergebaut und Teile dem Flieger- und Flab Museum Dübendorf abgegeben, der Rest entsorgt (veraltete Elektronik, Finnland hatte kein Interesse), aber der Super Puma Simulator erfreut sich grosser Beliebtheit bei einer Vielzahl von Betreibern dieses Musters. Emmen hat darum einen zweiten erhalten, diesmal aber mit den Cockpitinstrumenten des Cougar und natürlich modernerer Darstellung des Blickes nach draussen.

EC635 und PC-21 Simulator

Mit der Ankunft der neuen Typen wurde auch jeweils ein neuer Simulator in Emmen gebaut.

F/A-18 Simulator

Mit dem bisherigen WTT (Weapons Tactics Trainer), der vom Januar1997 bis Februar 2009 in Payerne im Einsatz stand, wurde der gesamte Einsatzbereich des F/A-18 Hornet - inklusive Waffeneinsatz Luft-Luft mit AIM-120B AMRAAM und AIM-9P5 SIDEWINDER, mit und ohne EKF (Elektronische Kriegführung), Navigationstraining, Notmassnahmen, Standardverfahren und Instrumentenanflüge - simuliert.

Die Aussenweltdarstellung bestand aus einem Dom von 12 m Durchmesser und erlaubte die Simulation von Gelände und mehreren Zielen mit und ohne EGM (elektronische Gegenmassnahmen) bei Tag und Nacht und bei verschiedenen Wetterbedingungen. Er wurde in den Umschulungskursen sowie für die jährlichen Testübungen der F/A-18- Besatzungen verwendet und wurde im extra dafür gebauten Gebäude hinter der Kantine untergebracht. Dieses beinhaltete auch Räume fürs Debriefing und Schulung.

Mit dem Upgrade21 sind die Schweizer Hornets nun umfassend modernisiert worden, unter anderem mit dem neuen Helmvisier (Joint Helmet Mounted Cueing System JHMCS), der neuen Infrarotlenkwaffe AIM-9X, dem Datalink MIDS/Link16 und dem Combined Interrogator Transponder CIT. Dies erfordert natürlich einen beträchtlichen Mehraufwand im Training der Piloten, sind sie doch nun erst recht mehr Datenmanager als steuernde Individuen.

Mit dem Abbau des einzelnen WTT's kamen nun mit dem Rüstungsprogramm 2006 gleich vier neue SHOTS (Swiss Hornet Tactical Simulator) mit der Ausstattung des Upgrade21 für 64 Mio CHF. Damit kann bis zu einer Doppelpatrouille hoch trainiert und so teure reale Einsätze erspart werden.

Alle vier SHOTS-Systeme sind seit Mai 2010 auf dem Militärflugplatz Payerne operationell.

Im SHOTS wird ganz Europa mit 15m Auflösung dargestellt. Für die Schweiz werden dank 76 handelsüblichen Computern (Dual Quad Core 64bit Xeon Systeme und 3.4GHz Pentium Pcs unter LINUX) pro Einheit hochauflösende (0.5m) Daten aus dem Fundus der Landestopografie verarbeitet, der Übungsraum der Übung ELITE im Süddeutschen Raum wird mit 1m aufgelöst. Dank hervorragender Programmierung hat die ganze Geo-Datenmenge auf 829 GB (!) Platz.

Thanks to the SHOT Simulators, Swiss Air Force has four more Hornets in the inventory. Immatriculation goes from J-5051 to J-5054, and each of them wears a little Panther-Batch of Fighter Squadron 18. (DDPS pictures)