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1. Artikel dieser SeiteLN-3 Trägheitsplattform mit PHI
2. Artikel dieser SeiteTACAN und NASARR
2. Artikel dieser SeiteWeitere Avionik-Anteile
2. Artikel dieser SeiteKühlluftzuführung bei E-Betrieb

 


Thema
Das Navigationssystem der F-104

Die Avionikausrüstung der F-104G war für damalige Verhältnisse als sehr modern und richtungsweisend zu bezeichnen. Man besaß ein boden- und vor allem wetterunabhängiges Navigationssystem, in dem auch der Waffeneinsatz voll integriert war.

Insgesamt sorgten 5 wichtige elektronische Anlagen für diese Einschätzung. Dies waren die

 - Waffenleitanlage,
 - Funksprechanlage,
 - Navigationsanlage,
 - IFF-Anlage und die
 - Flugregelanlage.

Die hierfür erforderlichen Rechenanlagen und Systeme fanden sich überwiegend im Elektronikraum der F-104G und dort verbaut als Schnellwechseleinheiten (Kanister) auf dem so genannten T-Rack wieder. Einige weitere Bausteine befanden sich noch im Führerraum, im und am Bug / Radom des Luftfahrzeuges und an speziellen Orten in und an der Luftfahrzeugzelle. Die nachfolgenden Bilder verdeutlichen und erklären die Bezeichnung T-Rack noch deutlicher.

Blick in den Elektronikraum der F-104G
T-Rack und die Jungtion-Box (Sicherungen)
T-Rack mit Kanister


Dieses Gesamtsystem setzte sich grundsätzlich aus drei Hauptanlagen zusammen.

Ein bodenunabhängiges Trägheitsnavigationssytem LN-3/PHI-4a,
dem Funknavigationsgerät TACAN ARN-52
und dem zur Navigation eingesetztem Radar F-15A, für die Luftwaffe später auch noch in den Versionen B - D.

Durch diese Anlagen und Geräte, sowie deren Zusammenspiel, wurde eine Navigation im Tiefflug mit hoher Geschwindigkeit und weiterhin eine Identifizierung und erfolgreiche Zielerfassung für den Waffeneinsatz überhaupt erst möglich. Die Funktion und Verwendung der Systeme versetzten den Piloten somit in die Lage sich ständig über seine Position im Klaren zu sein.
 



Thema
Trägheitsplattform und Flugwegrechner

Die Fachgruppe Navigation
Das Herzstück der Gesamtnavigation war sicherlich die LN-3 Trägheitsplattform mit dem PHI-4A Flugwegrechner. Nicht umsonst wurden diese Systeme und Bediengeräte von uns Warten auch vor dem Einsatz besonders überprüft (z. B. beim ‘Powercheck’ und im Rahmen bestimmter Inspektionen) und eine Unstimmigkeit führte unweigerlich zum ‘NOAC’ oder ‘Groundabort’; das Luftfahrzeug wurde somit also erstmal nicht eingesetzt.

Zu meiner Zeit war das ehemalige LN-3 auch schon weiter durch verschiedene TA’s optimiert und verbessert. Mit der TA-FL152B war z. B. die Schnellausrichtanlage eingebaut worden. Es war möglich die vorherigen Missionsdaten zu speichern und der im Gerät befindliche Azimutkreisel wurde somit in die Lage gebracht, die Ausrichtung auf Gitternord umgehend einzudrehen, sobald der Ausrichtvorgang mit der Schalterstellung “ALIGN” aktiviert wurde. Eine frühere Aufwärm- und Ausrichtungsdauer von mehr als 10 Minuten wurde somit auf nunmehr nur noch 2,5 Minuten verkürzt.

Die Kreiselanlage der F-104GDas Gerät hatte als Bestandteile zwei vollkardanisch aufgehängte Kreiselplattformen, einen Rechner, Adapter und zwei Bediengeräte. Die Kreisel und drei Beschleunigungsmesser konnten somit jede Änderung der Lage auch unter Einbeziehung der nachzuführenden Erddrehung für alle Achsen des Luftfahrzeuges bestimmen und somit die aktuelle Richtung und Entfernung zum Ausgangspunkt angeben.

Die LN-3 Trägheitsnavigationsanlage bestimmte fortlaufend die Position des Lfz. Sie lieferte die Werte für die Fluglagenmessung und den Steuerkurs, gab weiterhin zum Beispiel an das PHI-Gerät die Werte zur Ermittlung der Richtung und Entfernung zum gewählten Zielort. Für die Aufklärerversion wurden Informationen für die Kamera TA-7M zur weiteren Berechnung übermittelt. Weiterhin wurden der Fluglagenanzeiger und der Rechner der Flugregelanlage versorgt, um zum Beispiel den Stabilator und die Querruder mit Steuersignalen zu versorgen. Es wurde aber auch die Radaranlage zur Stabilisierung der Radarantenne mit entsprechenden Signalen beschickt sowie das optische Zielgerät der F-104. Bei den Luftwaffenmaschinen wurde auch die Abweichung der Fluggeschwindigkeit zur vorgewählten Speed mit Signalen für die hier zusätzlich verbaute Abweicheranlage bedacht.

Das von der US-Firma Litton stammende Navigationssystem LN-3 wurde übrigens in Deutschland (Freiburg) hergestellt


Das
Flugwegrechnersystem bestand aus dem PHI-4A-Anzeigegerät, dem Rechner und einem Windeinstellgerät mit 12 Wahlmöglichkeiten.

Hier klicken!Der Luftwerterechner gab an die einzelnen Anlagen des Elektroniksystems analoge Signale weiter, die von verschiedenen Mess- und Fühlelementen in elektrischer oder pneumatischer Art gesammelt wurden. Hierbei handelte es sich dann um Informationen für die Navigation, Flugsteuerung und Waffenleitzwecke. Versorgt wurden also die PHI - Flugwegrechenanlage, die Trägheitsnavigationsanlage LN-3, die Abweichanlage, Schussbereichsrechner, Flugregler und die Radaranlage.
Hier klicken!Die Eigengeschwindigkeit wurde zum Beispiel für die Entfernungsangaben der PHI - Anlage benötigt. Druckeingangssignale und weitere ermittelte luftdruckabhängige Signale vom Luftwerterechner bestimmten den Abdrehzeitpunkt oder dienten zur Berechnung des Schussbereichs.

Die vom LN-3 gelieferten Daten der Position wurden mit den gewählten Bezugspunkten laufend verglichen und dem Piloten angezeigt.

Bei einem Ausfall der Kreiselanlage konnte weiter geflogen und die Position bestimmt werden. Dazu wurde die Betriebsart DR (Dead Reckoning) gewählt und die IN (Inertial Navigation) - Daten, die parallel immer mitgeliefert wurden, also Angaben der Eigengeschwindigkeit, Flugrichtung sowie Wind und Zeit, dafür genutzt.

In Verbindung mit der LN-3-Anlage, der TACAN-Anlage, dem Luftwerterechner und der C-2G Kurskreiselanlage verarbeitete das System die ankommenden navigatorischen Informationen. Dafür stellte die PHI-Anlage die Grivation in die LN-3-Anlage sowie Richtungsinformationen in den Flugregelrechner ein. Ferner erhielt der Flugregelrechner ein Abschaltsignal bei Wechsel der Betriebsart, bei der Wahl des Zielortes und bei Entfernen des Zielspeichers aus dem PHI-Bediengerät. PHI - Anzeigegerät auf dem oberen InstrumentenbrettDer Flugregelrechner erhielt bei TACAN-Betrieb ein Abschaltsignal 10 Nm vor der gewählten Bodenstation und bei Ausfall der Navigationsinformationen.

Im Gegensatz zur komplizierten Funktionsweise und der Technik des Systems war die Bedienung recht einfach. Die Betriebstemperatur wurde durch die Schalterstellung ‘STBY’ (Standby) eingeleitet und der gesamte Ausrichtungsprozess durch die Schalterstellung ‘ALIGN’ bewirkt. Auf die Stellung und Betriebsart ‘Nav’ (Navigation) konnte der Flugzeugführer umschalten und die Anlage somit nutzen, sobald die Bereitschaftsleuchte des Bediengerätes blinkte.

Mehr Information zur Überprüfung am Boden findet der interesierte Besucher hier!



Thema
TACAN und NASARR

Tacan-Bediengerät auf der rechten KonsoleNeben der bodenunabhängigen Navigation stand natürlich auch eine bodenabhängige Navigation zur Verfügung.

Das im UKW-Bereich arbeitende
TACAN-System war natürlich nur bedingt im Tiefflug nutzbar und mehr für den Friedensflugbetrieb gedacht. Die Berechnung der Entfernungen zwischen den gewählten Bodenstationen erfolgte in NM (Nautische Meilen) und in deren Richtung ermittelte und angezeigte Winkelgrade immer bezogen auf die Nordrichtung.

Die einzelnen Stationen hatten eine Reichweite von 200 bis 300 NM und mussten somit ferner in ausreichender Anzahl zur Verfügung stehen. Diese Richtungs- und TACAN-Antenne unter dem RadomEntfernungswerte wurden dem PHI-Gerät zugeführt und dann dort zur Anzeige gebracht.

Die bekannteste TACAN - Antenne ist die rechts aufgeführte AT-741A. Sie ist deshalb so bekannt, da sie gleich vorne unter der Radarnase angebracht war und leider manchmal auch schnell ein Opfer der Mechaniker wurde, weil diese sehr gerne an dieser Stelle unter der Maschine abtauchten, um zum Beispiel auf die andere Luftfahrzeugseite zu gelangen und dabei leider die Antenne oft abknickten.
Hier für ein größeres Bild klicken!

Der Radargerätesatz des Bordradarsystem NASARR (North American Search and Ranging Radar) bestand aus Radarnase, Anzeigegerät und Bedienorgane im Cockpit, sowie Ausrüstungsteile im Elektronikraum. Der Gerätesatz wurde in Lizenz bei der Firma Telefunken in Ulm hergestellt.



Die Fachgruppe Radar

Bordradar NASARR(Der Filmausschnitt gibt einen kleinen Einblick in die Fachgruppe ‘Radar’ in Nörvenich zu damaliger Zeit.)



Im Zusammenwirken mit dem LN-3, den Luftwerterechner, dem Schussbereichrechner und dem optischen Zielgerät erfüllte die Radaranlage folgende Funktionen:

 - Suche, Erfassung und Verfolgung von Zielen unter allen Sichtverhältnissen

 - zeigt die zum Abfangen des Zieles erforderlichen Vorhaltewerte an

 - berechnet für die gewählte Waffe den Abfeuerzeitpunkt, bei dem eine maximale Trefferwahrscheinlichkeit gewährleistet ist

 - lieferte Bodenbild- und Konturdarstellungen zur Navigationshilfe

 - übermittelte Bodenhinderniswarnungen für die Tiefflugsicherung.


Bei Nacht- und im Tiefflug war das Bordradarsystem NASARR eine wichtige Hilfe zur Navigation. Die beiden bestimmenden Betriebsarten waren GMP für Bodenbildausschnitt und GMR für Bodenbild.
Die beiden Schaubilder aus dem Lehrbuch versuchen diesen Unterschied der beiden Anwendungsmöglichkeiten bildlich darzustellen.

Pencil Beam
GMP (Ground Mapping) stellte charakteristische Merkmale des Terrains dar. Die Antenne tastete hierbei systematisch den Bereich vor dem Luftfahrzeug ab.

Spoiled Beam
GMR (Ground Map Radar) ähnelte der Information des GMP-Modus, allerdings wurde der Sichtbereich vergrößert und mit Einbußen bei der Auflösung dargestellt.


Im Luft - Luft - Bereich ermöglichte das NASARR - Feuerleitsystem mit Rechner die Zielsuche, die Zielauffassung und die automatische Zielverfolgung für den:

1. Vorhalte - Kollisions - Angriff zum Abschuss ungelenkter Raketen,
2. Verfolgungskurs mit Vorhalt beim Kanonenschießen, wobei die Messwerte zur Winkelberechnung dienten,
3. Direkter Verfolgungskurs für Sidewinder - Flugkörper.

Der richtungszeigende Leuchtkreis zeigte dem Piloten den richtigen Vorhalt zum Schuss mit der Kanone an. Zum Verfolgungsangriff mit Sidewinder - Flugkörpern wurde dieser Leuchtkreis als starre Visiereinrichtung benutzt. Bei Nacht schaltete man das Infrarotgerät ein, welches in Verbindung mit dem Leuchtkreis arbeitete. Das Infrarotvisier wurde neu entwickelt, besaß eine größere Reichweite und konnte auch im Tageseinsatz benutzt werden. Es musste beim Schießen mit dem Leuchtkreis in Deckung gebracht werden.

Zum Bombenwerfen wurde ein Dual - Timer oder ein Drei - Zeitengeber verwendet. Mit diesen konnten folgende Bombenabwurfarten durchgeführt werden:

1. Schleuderwurf,
2. Schulterwurf,
3. Wurf aus großen Höhen.

Der Dual - Timer gab dabei Signale zu dem Leuchtkreis und der Hochziehlampe.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die F-104G ein Flugzeug war, bei dem der Flugzeugführer weitgehend von den navigatorischen Aufgaben entlastet wurde und sich voll auf die taktischen Probleme konzentrieren konnte, wobei Wert auf die vielseitige Verwendungsfähigkeit der F-104G gelegt wurde.

 





Thema
Die weiteren Avionik - Anteile

Anordnung der Antennen

Haupt-UHF-Sprechfunkanlage AN/ARC-552

Mit der Anlage war ein Funksprechverkehr auf 3500 Kanälen im Bereich von 225 mhz bis 399,95 mhz möglich. Unabhängig von der selbst eingestellten Frequenz wurde die Wachfrequenz automatisch durch den Wachfrequenzempfänger ständig überwacht.


Not-UHF-Sprechfunkanlage

Ermöglichte eine Verbindung auf zwei vorgerasteten Kanälen im Bereich von 242 bis 244 Mhz. Der Notsprechfunkverkehr wurde immer auf der Wachfrequenz 243 Mhz geführt. Die Funktionsprüfung fand auf 243,9 Mhz statt.



Interfonanlage AN/AIC-18

Anordnung der AntennenSie war Bestandteil des Haupt-UHF-Sender/Empfängers. Sie erhielt NF-Signale der UHF-Anlage, von der TACAN-Anlage, dem Schussbereichsrechner, empfing das Fahrwerksignal, von dem Radarbediengerät und dem Mikrofon des Piloten sowie des Bodenpersonals.




Die notwendigen Antennen der eingesetzten Systeme waren bei der F-104G wie hier auf den Schaubildern zu sehen angebaut.



Untere UHF - Antenne in der Bodenzugangskappe (Hatch)Integrierte untere UHF Kommunikationsantenne der Hatch

Rückseite der unteren UHF - Antenne
Innenansicht UHF Kommunikationsantenne bzw. Hatch




Die C-2G-Kurskreiselanlage
Bediengerät C-2G Kompass auf der rechten Konsole
lieferte der LN-3- und der PHI-Anlage den mißweisenden Steuerkurs. In der LN-3-Anlage wurde diese Unstimmigkeit zur Grobausrichtung der Trägheitsplattform auf Gitter-Nord verwendet. In der PHI-Anlage wurde der mißweisende Steuerkurs bei Störung der LN-3-Anlage oder bei Koppelnavigationsbetrieb (DR) verwendet.
Anlage des C-2G Kompass


Radio Altimeter Anzeige


Die Radarhöhenmessanlage

Mit dieser Anlage wurde die absolute Höhe des Luftfahrzeuges über Land und Wasser festgestellt und als Flughöhe im Anzeigegerät auf dem oberen Instrumentenbrett angezeigt.







IFF Transponder BediengerätIFF-Antwort-Gerätesatz STR 700/104

Die Anlage ermöglichte es der Bodenstation mittels verschlüsselter Funksignale das Flugzeug zu identifizieren und weiter seine Flughöhe festzustellen.
Der gesamte Vorgang erfolgte nach eingeschalteter Anlage vollkommen automatisch.
Nebenstehendes Bild zeigt ein STR-700 für das Waffensystem Tornado. Der Unterschied besteht lediglich in der grauen Farbe. Die Frontplatten der F-104G waren schwarz mit unterschiedlicher Beleuchtung (weiß, grün, rot). Bitte auf das Bild klicken für eine vergrößerte Darstellung.




Die Flugregelanlage

Flugregelanlagen
Die Anlage setzt sich aus dem Dämpfungsregler, Flugregler und dem Aufbäumregler zusammen und steuert somit die Querruder, Seitenruder und den Stabilisator.
NicktrimmanzeigerAngle Of Attack Anzeige
Der Dämpfungsregler diente zur Erhöhung der Flugstabilität um die Längs-, Quer- und Hochachse des Flugzeuges. Drei Wendekreisel erfassen Lagestörungen um die drei Flugzeugachsen und geben elektrische Signale ab, die der Änderungsgeschwindigkeit der Fluglage proportional sind. Diese Signale werden an die elektrohydraulischen Umsteuerventile der Kraftsteuergeräte geleitet und bewirken den zur Korrektur erforderlichen Steuerausschlag.

Flugregel-Bediengerät
Der Flugregler gewährleistet eine automatische Flugsteuerung durch Betätigung der Querruder und des Stabilisators. Er bekommt weiterhin Signale von der Trägheitsnavigation LN-3, dem Luftwerterechner, der PHI-Flugwegrechenanlage, der TACAN - Anlage und von entsprechenden Zusatzgeräten.

Der Rechner verarbeitet diese Eingangssignale und gibt entsprechende Nick- und Rollsignale zur Betätigung des Stabilisators und der Querruder. Für die Nicklagentrimmung wird vom Rechner ein weiteres Signal an den Stabilisator- Trimmstelltrieb gegeben. Der Flugregler ermöglich verschiedene Betriebsarten, d. h. von teilweiser manueller Steuerung bis zur vollständig automatischen Flugsteuerung.



Trimmschalttafel
Anstellwinkelfühler
Der Aufbäumregler soll einen Strömungsabriss durch Überziehen des Flugzeuges verhindern. Er warnt rechtzeitig den Flugzeugführer über ein künstlich erzeugtes Rütteln am Steuerknüppel vor dem bevorstehenden Überziehen des Lfz. Diese Vorwarnung wird eingeleitet, sobald Anstellwinkel und / oder Nickwinkelbeschleunigung einen bestimmten Wert überschreiten.

Wird diese Warnung vom Piloten nicht beachtet und die Fluglage nicht geändert, dann tritt bei Erreichen des kritischen Anstellwinkels oder der kritischen Nickwinkelbeschleunigung der Rücksteller des Aufbäumregelers in Tätigkeit. Dieser bewirkt eine ausgleichende Steuerbewegung des Stabilisators und das Lfz wird auf diese Weise aus der kritischen Lage genommen.






Optisches Zielgerät der F-104G


Das optische Zielgerät

Auf ein mittels Radar erfasstes Ziel lieferte die Anlage dem Piloten optische Anzeigen für die Steuerung eines Vorhalt- Zielverfolgungskurses. Es bestand aus dem Zielgerät, einem Zielgeräteverstärkers, einem Leuchtkreis-Neigungsregler, sowie den zugehörigen Kontroll- und Bedienelementen im Führerraum.







Der Schußbereichsrechner
Schussbereichsrechner
hatte in erster Linie die Aufgabe die Daten für eine wirksame Abfeuerung der AIM-9B Flugkörper zu bestimmen. Zum Rechner gehörte ein Beschleunigungsmesser am hinteren Elektronikraumschott.


Das Infrarot-Zielgerät

diente der Suche und Verfolgung von wärmestrahlenden Zielen und verwendete Teile der Optronik im optischen Zielgerät für seine eigene Zielpositionsdarstellung auf der Reflexscheibe.






Aktuelle Infos auf der Seite Flightschwein!
Kühlluftzuführung bei Inbetriebnahme der Elektronik am Boden

Kuehlluftzufuhr bei Boden-Elektronikarbeiten an der F-104GBevor Elektronikgeräte mit Außenbordstrom in Betrieb genommen werden, ist eine Kühlung des Elektronikraumes und der Radarnase erforderlich.

Achtung:

Wenn das Lfz zu hoch aufgebockt und dabei der Bodensicherheitsschalter entlastet wird, arbeitete das Radar - Kühlgebläse nur, wenn die Frischluftklappe zum Führerraum geöffnet war.


Bei geschlossener Lastverteilungsklappe (Ansicht B) wurde zur Kühlung des Elektronikraumes das Bodenkühlluft - Aggregat über das Anschlußstück, Teile-Nr. 787585-1, mit dem Lfz verbunden. Dieses Anschlußstück passte in den mit der Rumpfkontur bündigen Kühllufteintrittskanal an der rechten Seite des Flugzeuges.

Bei offener Lastverteilungsraumklappe (Ansicht A) wurde das Anschlußstück, Teile-Nr. 790902-1, verwendet. Dieses passte in den Kühllufteintrittskanal im Inneren des Lastverteilungsraumes.

Die zur Elektronikraumkühlung verwendeten Anschlußstücke besaßen eine Schnelltrennverbindung, wodurch eine ununterbrochene Kühlluftzuführung bis kurz vor dem Anlassen des Triebwerkes ermöglicht wurde.

Die Kühlung des Führerraumes und der Radarnase am Boden wurde auf ähnliche Weise vorgenommen. Der Zugangsdeckel 188 unterhalb der linken Windschutzscheibe wurde abgenommen und das Anschlußstück, Teile-Nr. 787873-1, angebracht.



Die Informationen sind meinen persönlichen Erinnerungen oder AAP-Unterlagen entnommen und basieren weiterhin auf meine damaligen Schulungsunterlagen der Technischen Schule der Luftwaffe 1 in Kaufbeuren.
Bevor sie völlig vergilben und zerfallen bzw. entfallen, lass ich sie hier lieber wieder aufleben.

Copyright falls nicht anders angegeben liegt bei
©Rolf Ferch
 

Always looking for photos and manuals to use with permission at my webpage.Meinerseits gesucht und zudem stets dankbar bin ich für die Überlassung und / oder erlaubter Verwendung von Fotos, Anleitungen, Technischer- und sonstiger Dokumentation zur F-104 sowie den Geschehnissen jener Zeit!