Eine Flugsimulation stellt den Flug in einem Flugzeug oder Raumschiff wirklichkeitsgetreu nach. Flugsimulationen wurden ursprunglich zur Ausbildung der Besatzungen entwickelt, mit Einfuhrung der Heimcomputer und Personal Computer wurden auch Programme erstellt, die primar Unterhaltungszwecken dienen und zu den Computerspielen zahlen.

Die fruhesten Flugsimulationen waren bewegliche Plattformen mit Pilotensitz, die bei Bewegung des Steuerknuppels ihre Lage in ahnlicher Weise wie ein echtes Flugzeug anderten. Eines der ersten dieser Gerate wurde in Deutschland um 1915/16 auf dem Flugplatz Doberitz gebaut. Um 1930 entwickelte der ehemalige Orgelbauer Edwin Albert Link einen vollbeweglichen Flugsimulator, den Link-Trainer , um die Kosten fur die Ausbildung von Privatpiloten zu reduzieren. Nachdem er seinen Simulator um Blindflug-Instrumente erganzt hatte, wurde dieser zunachst von der US-amerikanischen Luftwaffe, spater von Luftwaffen und Fluglinien weltweit fur die Instrumentenflug -Ausbildung eingesetzt.

Die Link-Trainer waren typspezifische Simulatoren, die sich jeweils an den Leistungsdaten bestimmter Flugzeugtypen wie z. B. dem Verkehrsflugzeug Douglas DC-2 oder dem Schulflugzeug North American AT-6 orientierten. Um ihn fur die Ausbildung von Torpedobomber -Piloten einsetzen zu konnen, erweiterte die britische Luftwaffe einen Link-Trainer sogar zum Waffensystem-Simulator.

Der Link Himmelsnavigations-Trainer von 1941 war ein Simulator fur die Ausbildung von kompletten Bomber -Besatzungen fur Nachtflug -Einsatze. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden ahnliche Simulatoren fur die Ausbildung der Besatzungen von Verkehrsflugzeugen eingesetzt. 1948 produzierte Curtiss-Wright den ersten solchen Simulator fur die Boeing 377 Stratocruiser.

Spater wurde die Simulator-Technologie weiterentwickelt, um auch eine wirklichkeitsgetreue Sichtflug-Simulation zu ermoglichen. Die Sicht aus dem Cockpit konnte dabei z. B. durch eine uber einem Gelandemodell entlangfahrende Fernsehkamera erzeugt werden. Eine ahnliche Technologie ermoglichte die Simulation von Landeanflugen, indem eine Kamera Bilder von einer auf einem Fließband gezeichneten Start- und Landebahn in die Pilotenkanzel ubertrug. Auch andere Techniken wurden eingesetzt: z. B. wurde in einem Luftkampf-Simulator die Silhouette eines um alle Achsen beweglich aufgehangten Flugzeugmodells mit einem Projektor auf eine das Simulator-Cockpit umgebende Kuppel projiziert, um das feindliche Flugzeug darzustellen, das von einem anderen Piloten in einem zweiten gleichartigen Simulator gesteuert wurde.

Die USAAF verwendeten fur die Ausbildung ihrer Bombenschutzen am Norden-Bombenzielgerat ebenfalls speziell entwickelte Simulatoren. ^[1]

Mit dem Rendezvous Docking Simulator des Langley Research Centers wurden fur das Gemini- und Apollo-Programm Andockmanover simuliert.

Mit der Entwicklung leistungsfahiger Computersysteme wurde schließlich auch die Bilderzeugung vom Computer ubernommen, siehe CGIVS . Wahrend im Zivilbereich von Hydraulikstempeln bewegte, vollbewegliche Simulatoren ( Hexapode ) ublich sind, benutzt das Militar bei Strahlflugzeugen teilweise feststehende Cockpits, simuliert die auf den Piloten einwirkenden Fliehkrafte aber durch Aufblasen seines Druckanzuges und der Sitzkissen.

Fur die Ausbildung eingesetzte professionelle Simulationen sind oft fur einen bestimmten Ausbildungszweck gebaut und zeichnen sich durch hohe Detailgenauigkeit fur diesen Zweck aus. Dafur vernachlassigen diese Procedure Trainer bewusst Aspekte des Fluges, die nicht dem erklarten Ausbildungszweck entsprechen.

Im Juli 2008 wurde am Verkehrslandeplatz EDHF ?Hungriger Wolf“ in Itzehoe der europaweit erste Simulator fur Seitenwindlandungen mit einmotorigen Flugzeugen installiert. Der Augenblick vor dem Aufsetzen auf der Landebahn wird dabei zeitlich bis ins Unendliche gestreckt. So ist es moglich, bei variabel einstellbaren Parametern unterschiedliche Aspekte der Seitenwindlandung bewusst und wiederholt zu uben.

Als preisgunstige Trainingsverfahren fur Privatflieger werden heute auch behordlich zertifizierte Simulatoren verwendet, die auf ursprunglich fur Unterhaltungszwecke entwickelten Simulatoren basieren.

Die Verwendung solcher Simulatoren zu Ubungszwecken in IFR-Lehrgangen und fur Musterlizenzen erfolgt derzeit noch ohne Zulassung seitens des Luftfahrt-Bundesamtes.

Einige Betreiber von Flugsimulatoren zu Ausbildungszwecken bieten in Leerlaufzeiten, teilweise uber Vermittlungsagenturen, auch Privatpersonen die Nutzung der Simulatoren zu Erlebniszwecken (Spaßflugen) an, zum Beispiel in Deutschland und Osterreich die Lufthansa Aviation Training uber ihren Exklusivpartner ProFlight oder in der Schweiz fruher die Swiss in ihrer Pilotenausbildungseinrichtung. Meist handelt es sich um 1- bis 3-stundige Programme mit einer theoretischen Einfuhrung, einer einstundigen Flugzeit im Simulator in einer Gruppe von 1 bis 3 Personen sowie eine Nachbesprechung und ggf. Videoauswertung. Aufgrund der hohen Betriebskosten eines sogenannten Full Flight Simulators rangieren hierfur die Preise, je nach Leistung, zwischen 200,- und ca. 2.000,- €.

Neuerdings werden sogenannte Fixed-base-Simulatoren, die unbeweglich am Boden stehen, immer popularer. Es gibt in Deutschland bereits zahlreiche dieser Simulatoren, vorwiegend werden hier Flugzeuge vom Typ Boeing 737 oder Airbus A320 nachgebildet. Oft befinden diese Simulatoren sich im Umfeld von Flughafen sowie in touristisch gut erschlossenen Innenstadtbereichen.

Die Ausstattung dieser Simulatoren variiert dabei stark. Einfachere Modelle dieser ?festen“ Simulatoren verfugen nur uber eine Frontsicht und kommen technisch nicht an die professionellen Gerate, die zu Ausbildungszwecken genutzt werden, heran. Neuere Flugsimulatoren sind allerdings von der Technik und Umsetzung her viel detaillierter. Viele bilden Instrumente originalgetreu nach und sehen einem echten Cockpit sehr ahnlich. Zudem wird bei einigen mittels einer Anordnung aus mehreren Videoprojektoren eine 180°-?Rundumsicht“ ermoglicht, die in Verbindung mit einem aufwandigen System zur Simulation der Fluggerausche eine realistische Cockpitatmosphare schafft. In einigen Fallen wurden auch die Cockpits von Verkehrsflugzeugen, die außer Dienst gestellt wurden, abgetrennt und in Flugsimulatoren umgebaut. Teilweise lagern diese Cockpits auf teilbeweglichen oder vibrierenden Plattformen und bieten so ein begrenztes haptisches Feedback.

Zusatzlich gibt es vereinzelt weitere umgesetzte Flugzeugtypen.

Seltener sind Simulationen von Rotorfluggeraten, also Hubschrauber, Gyrokopter u. A. Vor allem Erlebnisportale haben diese im Programm. Diese Simulatoren imitieren wie beim Flugzeugsimulator eine ?Rundumsicht“ mit einem oder manchmal mehreren Monitoren. Im Verkehrsmuseum Dresden stand bis Ende 2016 ein Hubschrauber-Flugsimulator, der an einen Hubschrauber vom Typ EC 135 angelehnt ist. Fur die Projektion wird eine Spiegeltechnik benutzt. Das Bild wird aufgespreizt und von innen mit 180 Grad Sicht an einen Dom in der Hubschraubernase wiedergegeben. Dies war bislang den professionellen Ausbildungsgeraten vorbehalten. Aus diesem Grund hat der Simulator auch die Form und Große einer EC 135 . In Berlin wird demgegenuber ein Simulatorflug in einem Bolkow Bo 105 angeboten.

Die Angebote dieser Simulationsanbieter sind haufig breit gefachert und richten sich an Einzelpersonen, Gruppen und Firmen. Wobei man Fluge als eigenstandiger Pilot oder eine komplette mehrstundige Veranstaltung durchfuhren kann. Vorwissen wird dabei meistens nicht vorausgesetzt, da ein qualifizierter Fluglehrer den Flug begleitet und bei Bedarf Unterstutzung leisten kann. Piloten oder Pilotenanwarter konnen sich mit Hilfe dieser Gerate auf einen Einstellungstest vorbereiten. Dabei kann man auch die Bedingungen des ?realen“ Luftraums kennenlernen und in virtuellen Netzwerken ( VATSIM und IVAO ) fliegen.

Eine weitere Moglichkeit ist es, mittels dieser Simulatoren auch Seminare, teilweise in Kooperation mit Psychotherapeuten und langjahrigen Piloten, zur Bewaltigung von Flugangst ( Aviophobie ) anzubieten.

Einige Anbieter von Flugsimulatoren fur Unterhaltungszwecke schließen neuerdings mit verschiedenen Bewegungssystemen die Lucke zu professionellen Flugsimulatoren. Ein neues System ist dabei ein umgebautes Cockpit eines Airbus A320 in Berlin am Terminal 5 des Flughafens Berlin Brandenburg , das voll beweglich gelagert und damit in der Lage ist, die Bewegungen des simulierten Flugzeugs sehr exakt nachzubilden.

Anfang der 1990er Jahre kamen auf Kirchweihen und in Freizeitparks Fahrgeschafte in Mode, die auf Flugsimulator-Technik basieren (sog. Venturer ). Die Hydraulik-Steuerung wird dabei von professionellen Simulator-Piloten ubernommen, und auf dem Bildschirm werden actionreiche Computeranimationen und real gedrehte Filme gezeigt. Heute sind allein fur Vergnugungszwecke errichtete Vollbewegungsflugsimulatoren allerdings selten.

Mit Einfuhrung der Heimcomputer stand Privatleuten erstmals genug Rechenleistung zur Verfugung, um eine in Grenzen realistische Flugsimulation zu erlauben. Die ersten Flugsimulatoren konzentrierten sich mangels Grafikfahigkeiten ahnlich wie der Link-Trainer auf den Instrumentenflug und beschrankten die Grafik typischerweise auf eine Horizontlinie.

Der fur den Apple II entwickelte Flight Simulator von Sublogic war eine der ersten Heimcomputer-Flugsimulatoren mit Grafikfahigkeiten, die eine Simulation des Sichtfluges ermoglichten. In den fruhen 1980ern wurde er auf viele Heimcomputer sowie auf den Personal Computer (PC) portiert, spater von Microsoft aufgekauft und ab 1982 unter dem Namen Microsoft Flight Simulator weiterentwickelt. Neben dem FS erschienen zunachst nur wenige weitere zivile Simulationen, so etwa A320-fs oder Sierras Pro Pilot -Reihe.

1984 brachte die deutsche Firma Otto Fahsig EDV unter der Bezeichnung LAS (Light Aircraft Simulator) einen Instrumentenflugtrainer fur Commodore 64 heraus, der unter Privatpiloten weite Verbreitung fand. 1990 erschien die erste PC-Version. Das Programm wurde stetig weiterentwickelt und zielt bis heute vorrangig auf den Einsatz als Lehrmittel an Flugschulen sowie als individuelles Trainingsgerat fur Instrumentenflug mit Flugzeugen der Allgemeinen Luftfahrt .

Eine der ersten militarischen Flugsimulationen auf dem PC, die viele-gegen-viele- Luftkampfe erlaubte, war Their Finest Hour von LucasFilm Games , das die Einschrankungen der Rechenleistung durch die Darstellung aller Flugzeuge als Bitmaps uberwand. Red Baron von Dynamix , eine Simulation von Jagdflugzeugen des Ersten Weltkrieges , war die erste Simulation, die auch alle anderen Flugzeuge in fließend dargestellter Vektorgrafik auf den Bildschirm brachte.

Das im Jahr 1986 erschienene Gunship von MicroProse , eine Simulation des Kampfhubschraubers AH-64 Apache , war eine der ersten Hubschraubersimulationen mit realistischem Flugmodell.

Air Warrior von Kesmai, eine Simulation von Flugzeugen des Zweiten Weltkrieges , war die erste Online-Flugsimulation und eines der ersten Online-Action-Spiele. Alle Flugzeuge in der Air Warrior Online-Arena wurden von menschlichen Spielern gesteuert, es gab mit wenigen Ausnahmen keine computergesteuerten Gegner. Air Warrior hat das Genre der Online-Flugsimulationen bis heute gepragt.

Die von 1995 bis 1999 entwickelte Serie Flight Unlimited (FU) von Looking Glass , eine Simulation moderner Kunstflugzeuge , war die erste PC-Flugsimulation, deren flugmechanisches Modell auf Verfahren der numerischen Stromungsmechanik (CFD) basierte. Damit ist eine wesentlich realistischere Simulation von Flugzustanden mit hohen Schiebewinkeln oder bei asymmetrischem Stromungsabriss moglich. Der Name ?Flight Unlimited“ bezieht sich auf die ?Unlimited Category“, d. h. die hochste von funf Schwierigkeitsstufen bei Kunstflugmeisterschaften. Obwohl die beiden Nachfolgeversionen (FU II und FU III) keine Kunstflugzeuge, sondern Flugzeuge der Allgemeinen Luftfahrt simulierten, blieb es bei der Bezeichnung Flight Unlimited. Diese Versionen verfugten uber ein weniger komplexes flugmechanisches Modell ohne CFD. Dafur setzten diese Titel neue Maßstabe durch die Verwendung großflachiger Photoszenerie mit realistischem Gelandeprofil. Die ebenfalls neu eingefuhrte Flugsicherungssimulation erlaubte wirklichkeitsnahe Fluge unter Sicht- oder Instrumentenflugbedingungen.

Die Serie X-Plane von Austin Meyer, eine seit 1995 in regelmaßigen Abstanden weiterentwickelte Simulation der zivilen Luftfahrt, zeichnet sich dadurch aus, dass die Flugeigenschaften der simulierten Flugzeuge in Echtzeit aus ihren physikalischen Eigenschaften wie Masse, Form, Profil und Schub errechnet werden. Damit ist es moglich, auch Flugzeugtypen zu simulieren, von denen keine prazisen Leistungsdaten bekannt sind oder die nie gebaut worden sind. X-Plane wird von Privatpersonen und kleineren Luftfahrtfirmen teils sogar zur Simulation von sich in der Entwicklung befindlichen Flugzeugprojekten verwendet. Ahnlich wie der Microsoft Flugsimulator deckt auch X-Plane weite Bereiche der zivilen Luftfahrt ab.

FlightGear (seit 1997 veroffentlicht und seitdem weiterentwickelt) ist der bekannteste freie Open-Source -Flugsimulator und steht unter der GNU General Public Licence .

Von der erstmals im Jahr 2008 veroffentlichten Free-to-play -Militar-Flugsimulation Digital Combat Simulator (DCS), erschienen wie bei vorherig aufgefuhrten Flugsimulationen mehrere Updates und Erweiterungen. DCS wird auch von manchen Luftstreitkraften (bekannt sind US Air Force und Armee de l'air ) zur technischen und taktischen Ubung genutzt . ^{[3] [4]} DCS, das von dem ursprunglich russischen Spielehersteller Eagle Dynamics entwickelt wird, zeichnete sich in seinen Anfangen durch die Zusammenarbeit mit dem Hubschrauber-Hersteller Kamow aus und war anfanglich nur eine Simulation des Kampfhubschraubers Kamow Ka-50 . ^[5]

Zur Simulation des Luftraums und der gemeinsamen Nutzung (mittels virtueller Fluglotsen ) haben sich drei Non-Profit-Organisationen gebildet, die entsprechende Programme entwickelt haben und die notige Serverinfrastruktur fur eine Online-Flugsimulation betreiben.

Eingabegerate fur Flugsimulationen zu Unterhaltungszwecken, die meist am heimischen Rechner betrieben werden, ist an allererster Stelle der Steuerknuppel oder das Steuerhorn . Daruber hinaus gibt es neben Seitenruder-Pedalen auch Schubhebel ( Gashebel ), Radio- und Navigation-Einheiten (Radio-Stacks), um die Frequenzen schneller und realitatsnaher einstellen zu konnen. Auch Bedienungseinheiten fur den Autopiloten und professionell gestaltete Schubeinheiten (4 Gashebel mit Schubumkehr) mit Trimmrad, Landeklappenhebel und Fahrwerkshebel (also die komplette Mittelkonsole) werden auf dem Markt angeboten. Beliebt sind auch Uberkopfpaneele (komplett oder ausbaubar in einzelnen Modulen). Die Ubergange zum Heim-Flugkanzelbau sind fließend.

Flugkanzel-Simulatoren fur Simulationen zu Unterhaltungszwecken verbessern das Simulationserlebnis und erhohen ahnlich wie bei Simulationen zu Ausbildungszwecken den Realismus bei der Bedienung des simulierten Flugzeuges. Anders als die Standard-Bedienelemente sind Heimflugkanzeln bisher nicht kommerziell erhaltlich, sondern werden von engagierten Bastlern fur die eigene Verwendung gebaut. Wie im professionellen Bereich, konnen Heimflugkanzeln typneutral sein oder bestimmten Flugzeugtypen so genau wie moglich nachgebildet werden.

Die Anzeige erfolgt oft auf mehreren Monitoren (uber mehrere Grafikkarten; bzw. ein ?Kastchen“, das einen Monitorausgang auf drei Monitore verteilt ? TripleHead2Go; auch mehrere Rechner werden zur Darstellung auf mehreren Monitoren verwendet ? das Programm ?WideView“ ermoglicht die Darstellung). Noch nicht so weit verbreitet ist der Einsatz von Projektoren.

Um den Grad der Realitatsnahe zu erhohen, wurden weltweit zwei große Netzwerke gegrundet ( VATSIM und IVAO ), bei denen Flugsimulation und die Simulation von Luftverkehrskontrolle gemeinsam betrieben wird. Es wird dabei nach realen Navigationsdaten mit realem Wetter und realen Flugrouten folgend geflogen.

Militarische Luftfahrsimulationen gehorten zu den Pionieren der Echtzeit-Multiplayer-Internet-Spiele. Air Warrior begrundete dieses Genre und definierte bis heute verwendete Spielstrukturen.

Fur die Segelfliegerei gibt es eigene Flugsimulatoren, die zur Ausbildung, zur Nachwuchswerbung und auch zur Unterhaltung genutzt werden.

Eine besondere Stellung nehmen Flugsimulationen fur Modellfluggerate ein. Sie bieten meist zahlreiche Programmfunktionen und ermoglichen vom Benutzer definierte Modelle zu simulieren. Die hoherwertigen Produkte, an die unter anderem der Sender der Funkfernsteuerung als Eingabegerat angeschlossen werden kann, sind geeignet, risikolos Flugmanover mit Modellflugzeugen oder Modellhubschraubern zu uben. Sie vereinfachen damit das Erlernen der Flugsteuerung. Verbreitete kommerzielle Produkte sind etwa Reflex XTR , Aerofly5 , Phoenix R/C oder Realflight , Freeware -Produkte z. B. FMS , HeliSimRC oder Heli-X .

aerofly5 von IKARUS ist z. B. ein Modellflug-Simulator, der uber eine sehr leistungsfahige Engine verfugt, da diese nicht nur alle physikalischen Parameter wie Masse, Geschwindigkeit, Aerodynamik, Profil und Schub des gesamten Modells berucksichtigt, sondern jede Baugruppe eines Flugzeugs fur sich einzeln betrachtet. Die Interaktion der Baugruppen untereinander fuhrt zu einer sehr realistischen Flugsimulation. Mit dem Update 5.7 erreichte der Simulator Ende 2011 einen Umfang von uber 150 Modellen und 50 Szenarien.

Anders als Benutzer von professionellen Simulationen sind solche von Flugsimulationen fur Unterhaltungszwecke meist nur an einer vordergrundigen Wirklichkeitstreue der Simulationsprogramme interessiert. Wahrend es fur echte Flugzeugbesatzungen wichtig ist, sich die Unterschiede zwischen Simulation und Wirklichkeit bewusst zu machen, ist die Illusion großter Wirklichkeitstreue fur Computerspieler oft ein wesentlicher Teil des Simulationserlebnisses.

• David Allerton: Principles of flight simulation. Wiley, Chichester 2010, ISBN 978-0-470-75436-8 .
• Special Flugsimulation. In: FliegerRevue , Nr. 7/2020, S. 30?41; als Sonderteil dieser Zeitschrift mit mehreren Artikeln

Commons : Flugsimulation  ? Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Video: First Robot Based Flight Simulator ? Weltweit erster roboterbasierter Flugsimulator . Deutsches Zentrum fur Luft- und Raumfahrt 2013, zur Verfugung gestellt von der Technischen Informationsbibliothek (TIB), doi : 10.5446/12769 .
• Im Wiederaufbau befindlicher Flugsimulator der Iljuschin IL-18 im Technikmuseum ?Hugo Junkers“ in Dessau
• Motorflugunion Klosterneuburg: Anforderungen an synthetische Flugtrainer FNPT II nach JAR-STD 3A
• Beschreibungen aller Full Flight Simulatoren der Lufthansa Flight Training GmbH
• FS Magazin : Fachzeitschrift fur Flugsimulation
• Flight! Magazin: das Online-Magazin rund um die Flugsimulation
• SimFlight: Neuigkeiten der virtuellen Flugsimulatorszene

1. ↑ Volta Torrey: The War's Most Closely Guarded Secret Revealed: How The Norden Bombsight Does Its Job , in: Popular Science , Juni 1945
2. ↑ Website GL-117 ( Memento vom 16. Januar 2009 im Internet Archive ). Das Spiel entstand 2002 an der TU Munchen und wird seitdem von einer kleinen Community weiterentwickelt.
3. ↑ Joseph Trevithick: A-10 Warthog Pilots Are Using The Digital Combat Simulator Video Game To Train In VR. 14. Mai 2021, abgerufen am 20. Februar 2023 (englisch).  
4. ↑ Cthulhus: L'armee de l'air s'engage dans DCS World. In: Avionic-Online. 19. August 2019, abgerufen am 20. Februar 2023 (franzosisch).  
5. ↑ Black Shark 1/7 ( Memento vom 6. Juli 2009 im Internet Archive )