Helisim: Leren vliegen in zelfbouw-helikoptersimulator
Ewout van Linge is eigenaar van een zelfgebouwde helikoptersimulator. In een zijkamer van zijn huis staat een complete cockpit op een bewegend platform. Zes beamers zorgen dat de vliegervaring levensecht is. Zo ontstond Helisim.
Ewout van Linge kwam met de Robinson R22 in aanraking toen hij de administratieve software van een helikopterbedrijf automatiseerde. Het contact met de piloten, in eerste instantie van vliegtuigen, maar later ook van de helikopters, maakte een onuitwisbare indruk. Deze heeft hij gebruikt als inspiratie om zijn eigen helikoptersimulatie te bouwen. “Dit is een uit de hand gelopen hobby. Normaal zit je met een bedrijfje op een industrieterrein. Daar heb je garagedeuren en rij je de spullen zo naar binnen. Dat bouw je niet in je eigen huis. Dat is niet logisch.”
Het begon naar eigen zeggen met een ‘autostoel in een badkuip’. In 2003 werd de Robinson R22-helikopter toegevoegd aan de Microsoft Flight Simulator. Ewout had bij een helikopterbedrijf gewerkt en zag deze toestellen van en naar booreilanden vliegen. In het hotel waar hij zat, logeerden ook de piloten. Toen deze helikopter in de vliegsimulator verscheen maakte dat wat los.
Ewout: “Ik dacht, misschien moet ik hier eens een echte simulator van proberen te maken. Dat begon meer als een badkuip waar je in zit met de stoel van je auto. Ik had alle metertjes op een crt-scherm geprojecteerd en de schakelaars kwamen nog uit de bakken met onderdelen van een elektronicawinkel.”
Een stoel in een badkuip
Al vrij snel werden de limieten van het project duidelijk. Hoewel het enthousiasme groot was, bleek het eindproduct bewerkelijk. Ewout: “Ik had een stoel met op de ene leuning de regelaars. In een van hout gemaakte constructie stond het crt-scherm. De cyclic en collective (helikoptertermen voor stuurknuppel en gashendel) had ik zelf van ijzer gemaakt. Het beeld werd geprojecteerd door één kleine projector. Die waren toen nog vreselijk duur. Toen dat klaar was dacht ik, dit heeft er weinig mee te maken.”
Het project werd daarom opgeschaald. Ewout: “Ik ben toen iets gaan maken waar je echt in kon zitten. De stoel bleef, maar het idee moest zijn ‘daar zit ik in’. Ik kwam er ook achter dat je de metertjes kon kopen die echt in een R22 zitten. Toen werd het al iets beter. Ik had inmiddels ook al twee projectoren. Dat was nog niet alles. Daarna heb ik geprobeerd een motion base te maken. Maar dat was echt drie bruggen te ver.”
Een motion base is een platform dat met behulp van hydrauliek of elektromotoren kan bewegen. Door een cockpit op dit platform te bouwen en aan te sluiten op de simulator wordt niet alleen op het scherm beweging nagebootst, maar wordt er daadwerkelijk ook mee bewogen. Afhankelijk van de omvang (en prijs) van een motion base zijn grotere hellingshoeken te maken. Voor een helikopter zijn relatief kleine bewegingen voldoende.
Ewout: “Mijn motion base biedt ‘6 degrees of freedom motion’ en kan 300 kilo hebben. Dat is net-aan voor twee personen. Tegenwoordig heb je ook zwaardere varianten die ruim twee personen aankunnen, maar ik weet niet hoe dat je huis in moet. Dan moet je meer aan een hal gaan denken op een industrieterrein.”
©PXimport
“Ik dacht in 2010 ‘ik stop ermee of ik ga semiprofessioneel door’. In dat laatste geval moet ik wel onderdelen kunnen kopen.” Stap één was een zoektocht naar de shell van een R22 helikopter. Ewout: “Ik was al op zoek naar een kapotte helikopter om te gebruiken. Toen vond ik Cockpitsonic in Frankfurt (www.cockpitsonic.de). Daar kun je terecht voor alleen de shell tot volledig ingerichte helikoptercockpits. Ik heb alleen het omhulsel gekocht, geen windscreens, geen deuren, heel simpel. Dan is het nog te betalen. Dat omhulsel van glasfiber kostte al 2.500 euro en een motionbase voor de home-market is 20.000 euro. Dat zijn wel essentiële onderdelen om er iets van te maken.”
De bezorging van de motion base had genoeg voeten in de aarde, maar dat viel in het niet bij de ‘shell’ van de R22-helikopter. Woonhuizen zijn niet gebouwd om helikoptercockpits te ontvangen. Ewout: “We hebben de vooruit van de woonkamer eruit gehaald. Daar kon hij precies doorheen. Toen konden we door de open achterdeur de tuin in en via de tuindeuren van de oude slaapkamer van mijn dochter weer naar binnen. Ondertussen kan de helikopter er niet meer uit, want dat was nog in de beginfase. Met drie projectoren hadden we nog een dubbele deur. Nu niet meer.”
Een scherm van plafond tot aan de grond
Voor het bouwen van de simulator gebruikt Ewout de diensten en producten van verschillende leveranciers. Op zijn eigen website staat een lijst met alle partners die bij het project betrokken zijn. Microsoft Flight Simulator heeft inmiddels bijvoorbeeld plaats moeten maken voor een professioneler pakket. Rondom de simulator blijft de hoeveelheid apparatuur groeien. Het aantal projectoren staat inmiddels op zes.
Ewout: “Ik gebruik zes projectoren. Voor een goede illusie moet je ook aan de zijkanten van je ogen beweging hebben. Een helikopter vereist een 180-gradenscherm; bijna van het plafond tot aan de grond. Met een helikopter moet je namelijk ook naar beneden kunnen kijken. Voor gewone vliegtuigen heb je aan drie projectoren genoeg. Die hebben kleine ruitjes en dan gaat het vooral om oefenen met schakelaartjes. Helikoptervliegen draait primair om goed vliegen en dat doe je op je zicht. Je kijkt naar buiten, kijkt op je meters en je voelt dat ding bewegen. Dat is heel essentieel, anders is de illusie niet goed.”
©PXimport
De juiste hoeveelheid projectoren achterhalen bleek een proefondervindelijk proces. In eerste instantie is nog een tussenstop gemaakt met drie projectoren, maar de sweet-spot bleek bij zes te liggen. Hier is vervolgens met software nog een extra update op gemaakt.
Ewout: “Ik had in het begin zwarte streepjes tussen de verschillende projecties. Toen kwam ik erachter dat je daar met warp en blend software iets aan kunt doen. Je maakt zo van zes verschillende projecties één scherm. Je moet dan op een gebogen scherm zes projecties precies aan elkaar blenden. Ik kan je vertellen dat dat een takkewerk is.”
Een AMD-videokaart die Eyefinity 6 ondersteunt, stuurt de projectoren aan. AMD maakt als enige een videokaart op de markt die zes schermen gelijktijdig kan aansturen en voldoende power heeft. De rekenkracht van de computer, processor en grafische kaart, is nog steeds een uitdaging voor een simulator. Hoe meer kracht hoe mooier de simulatie er uit komt te zien. Ewout: “In het begin waren computers niet snel genoeg. Met die watergekoelde videokaart van AMD, de zwaarste die er is, gaat het net. Ik geloof dat er in juni weer een zwaardere komt. Dan ben ik de eerste die er één koopt.”
Van beamers naar AR
Sleutelen aan de simulator is een doorlopend proces. Ewout: “Je weet niet precies waar het eindigt, maar je wil iets dat een goede illusie oplevert. Dan komt daar telkens toch weer wat bij. Of iets dat je al hebt is net niet goed genoeg. Ik heb andere meters gekocht, en de cyclic en de collective waren niet goed genoeg. Die zijn dan ook weer veranderd.”
Verbazingwekkend genoeg heeft Ewout zelf geen vliegbrevet. “Ik heb zelf geen license. Dat is waanzinnig duur. Ik heb al wel een beperkt aantal uurtjes gevlogen en als het voorjaar is, ga ik dat weer een uurtje doen. Daarvoor moet je tegenwoordig helemaal naar Wevelgem in België. Vroeger kon je naar Lelystad, maar die zijn ermee gestopt.”
Voor het nabouwen van de cockpit, en het afstellen van de vliegsimulator, krijgt Ewout advies van een bevriende piloot. “Die heeft zijn vliegopleiding gedaan in een R22. Hij komt hier dan vliegen en geeft vervolgens aan wat ik nog moet bijstellen om de simulatie te verbeteren.”
©PXimport
Met het oog op de toekomst staat er inmiddels ook een HTC 5 Pro met een eigen virtual reality computer. De grote vraag is hoe VR een toevoeging kan maken op de bestaande simulator. Het zal geen volledige vervanging van de bestaande simulator betekenen.
Ewout: “Het is een leuk dingetje erbij en het is natuurlijk 3D, maar om te leren vliegen moet je echt op je schakelaars en meters kunnen kijken. VR zal het niet zijn, ik denk eerder dat Augmented Reality iets kan toevoegen. Dan zie je de hele cockpit in het echt, maar kun je de wereld eromheen projecteren. Ik moet eens kijken of ik dat kan realiseren. Misschien met een groot groen scherm om de cockpit of wellicht dat ik groen met de beamers kan projecteren. Dat moet ik gaan uitzoeken.”
De wind in je gezicht
Naast video en beweging is er meer nodig om de perfecte simulatie te maken. Zo voelt de piloot van de virtuele R22 van Ewout ook de wind in zijn gezicht blazen. Daarvoor worden krachtige ventilatoren gebruikt die aan het plafond hangen. Ewout: “Die komen uit de muziekwereld. Ze staan normaal bij het podium om artiesten te koelen. Ik heb ze aangesloten op een dubbel relais met een logische schakeling erachter. Bij een bepaald toerental gaan de ventilatoren blazen. De Flight Illusion software stuurt dat met een eigen board allemaal aan. Het was even puzzelen, maar het werkt.”
Sommige projecten blijken achteraf iets meer moeite gekost te hebben dan ze waard waren. Zo zijn heeft Ewout voor de shell van zijn helikopter niet alleen zelf ramen gemaakt, maar ook een paar deuren. “Voor de deuren en ramen heb ik lexaanplaat gebruikt. Dat vind je normaal in bushokjes. De deuren zijn van 4mm dikke plaat. Daar zit een folie op. Ik heb daar bepaalde delen vanaf gehaald en die vervolgens geschilderd met een spuitbus. Van de ramen in de deuren heb ik als laatste de folie afgehaald zodat ze doorschijnend bleven.”
Hoewel de deuren goed passen en er mooi uit zien, zijn ze niet in gebruik. Ewout: “De deuren zitten er niet meer in. Je wilt namelijk makkelijk in- en uitstappen en die deuren zaten in de weg. Ze staan nu in een hoek achter het scherm.”
Wie zelf een stukje wil vliegen kan de helikoptersimulator van Ewout boeken. “Ik ben open op vrijdag, zaterdag en zondag. Dat moet allemaal nog een beetje gaan lopen.” Een groot voordeel is dat de verhuur niet noodzakelijk is om de investering terug te verdienen. Ewout: “Ik hoef het helemaal niet terug te verdienen. Het is een hobby. Als ik er nu wat mee verdien, dan kan ik daar de nieuwe grafische kaart van kopen, of een lesje volgen. Maar om de simulator terug te verdienen? Nee. Het is een hobby. Uit de hand gelopen, maar that’s it.”
