home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Magnum One / Magnum One (Mid-American Digital) (Disc Manufacturing).iso / d4 / jetset.arc / JETSET.DOC < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1988-08-21  |  45.0 KB  |  811 lines

  1. The documentaion which follows was originally published in the November, 1982
  2. issue (v7,n11) pp. 272 of BYTE Magazine.  It is reproduced here (with slight
  3. modification to account for figures not reproducible here) so that those of 
  4. you who no longer can locate this issue may enjoy this excellent program...
  5. Russ McCallister, P.O.Box 79, River Forest, Illinois 60305 - September 1983
  6.  
  7.      747 or JETSET as it was named by the author offers the adventure of
  8. piloting a jet aircraft minus the jet lag and the risk.  The program name
  9. JETSET  is an acronym for the Jet Simuator  Electronic Trainer. You will
  10. maneuver an aircraft through the three stages of flight--takeoff, cruising,
  11. and landing--in less than ideal conditions.
  12.  
  13.        The program originally written for the TRS-80 Model II, uses the
  14. keyboard and screen to make a personal computer version of a commercial flight
  15. simulator.  To make JETSET a realistic simulation, everything the pilot does
  16. in this program must be coordinated with an instrument panel displayed on the
  17. computer screen.  In addition, the pilot must follow the actual procedures
  18. required when flying in near-zero visibility.  A plane flown in such inclement
  19. weather must proceed according to Instrument Flight Rules (IFR) established by
  20. government, and the pilot must be specially trained and certified to fly
  21. ON INSTRUMENTS.  This information is incorporated into the JETSET program.
  22.  
  23. Computer Simulated Flight
  24. -------- --------- ------
  25. The JETSET (747) Program lets the pilot activate the control surfaces of 
  26. the jet aircraft, adjust engine thrust, and tune navigational radio equipment
  27. by pressing a set of keys. (See Table 1.)  The program responds to the keypress
  28. commands by adjusting aircraft attitude to match the control surfaces and
  29. updating the instrument panel display every four seconds as the trajectory of
  30. the jetliner is tracked through space by the computer.  
  31.  
  32. The jet instrument panel gives the pilot all the flight information he needs to
  33. take off, navigate, and land an aircraft using standard flight procedures and
  34. the radio facilities established for modern-day flying.  The panel functions
  35. reveal what the aircraft is doing and where it is located, so that after a
  36. short period of training the pilot knows instinctively how to scan and
  37. interpret the panel data. 
  38.  
  39. Position tracking, a vital ingredient in the simulation, is performed in
  40. real time to keep the flight situation up to date.  Although the pilot
  41. completely controls the motion of the jet, wind forces that vary with altitude
  42. can influence the flight.  The program uses an analytical combination of jet
  43. and wind motion to solve the "wind triangle" that is formed whenever an
  44. aircraft is aloft and moving through layers of air.  The wind-triangle solution
  45. yields the "true" motion of the jet relative to the earth's surface.
  46.  
  47. When the simulation begins, the jetliner is poised for takeoff on the
  48. runway at Philadelphia Internation Airport.  The geographic coordinates of
  49. Philadelphia mark the starting point of flight.  The computer fixes this
  50. initial position in memory and cranks out a new longitude and latitude 15 times
  51. a minute.  The pilot controls the path of the jet during the takeoff roll down
  52. the runway.  If everything is done correctly in the cockpit, this path will
  53. lead to a takeoff with room to spare.
  54.  
  55. Once airborne, the jet is tracked against a grid of meridians and parallels,
  56. an involved computation that requires the program to used spherical trigon-
  57. metry because of the earth's curved surfgace.  Because the geographic
  58. coordinates of airports and radio beacons are stored in the computer's memory,
  59. a comparison of positions yields the information needed to update the
  60. insrument panel the pilot uses to navigate.
  61.  
  62.  
  63. An instrument landing, the trickiest part of any actual flight, is also the
  64. most complex operation for the computer to simulate.  This type of landing
  65. requires a programmed geometry to simulate the Instrument Landing System (ILS)
  66. pattern formed by special radio beams.  These beams, which converge at the
  67. landing end of a runway, deflect an indicator on the instrument panel of the
  68. landing jet and give the pilot an exact path to follow during the final
  69. approach to the airport. 
  70.  
  71. Because JETSET knows precisely where the pilot is telling the plane to go,
  72. the program will continue to run until the jet lands safely and rolls to a halt
  73. or until the flight ends in disaster. When the simulation has ended, for
  74. whatever reason, JETSET provides a complete report of the pilot's performance.
  75. The report includes the landing location of the plane-whether on or off the
  76. runway-to the nearest foot, and in case of pilot error a description of the
  77. error and the likey damage to the aircraft.
  78.  
  79.  
  80. Flying Lesson #1, Taking Off
  81. ----------------------------
  82.  
  83. When you load JETSET into memory and type RUN, the screen will flash a
  84. message authorizing a takeoff from Philadelphia International on runway 9R.
  85. The screen will then display the upper section of the jet instrument panel and
  86. a perspective view of the runway as it would appear from the cockpit.
  87. At this point the jet is parked in the takeoff position with its engines
  88. idling, ready to go when its brakes are released.
  89.  
  90. To prepare for takeoff, lower the flaps (L key) and check the panel FLAP
  91. indicator.  A down position shows that the wing flaps are now extended.
  92. The flaps provide the vital extra lift needed during landing and takeoff, when
  93. the jet airspeed is marginal.  Next, release the wheel brakes (W key).
  94. The jet will begin to move slowly because the engines are idling at only a
  95. fraction of their rated power or thrust.  To apply full takeoff power, press
  96. the "F" key and watch the THRUST lever indicator move to its maximum forward
  97. position.  The program will now apply acceleration to gradually bring the
  98. jet up to its rated takeoff speed, 150 knots (173 mph).
  99.  
  100. As momentum builds, the AIRSPEED  indicator begins to register. The jet 
  101. begins its takeoff roll down the 10,500 foot runway.  Soon afterward, the
  102. COMPASS  indicator begins to deflect from its 075 degree reading as the jet is
  103. hammered by gusts of wind sweeping across the runway.  This is a busy time in 
  104. the cockpit because you must carefully steer the jet along the 200-foot-wide
  105. runway strip as you come up to take-off speed.  A sliding arrow at the base of
  106. the runway graphic shows how far the jet is wandering from the runway
  107. centerline.  Use the rudder keys (< and >) to steer the jet via its nosewheel
  108. whenever this arrow veers away from the center position.  The arrow will shift
  109. left or right whenever the compass reading deviates from the 075 degree
  110. direction of the runway.  Careful steering, then is an exercise in coordinating
  111. both keys with the compass reading and the runway graphic (each press of a
  112. rudder key alters the direction of travel by one degree).
  113.  
  114. Assuming that the jet doesn't veer off the runway (which would end the flight),
  115. you must be ready to execute the lift-off maneuver when the airspeed indicator
  116. reaches 150 knots, at which point you press the "D" key once, and once only,
  117. to tilt the nose up 10 degrees.  The jet will lift off just before the end of
  118. the runway moves to the bottom of the screen, and the horizon line will vanish.
  119.  
  120.  
  121. Immediately following the lift-off, you must execute a three-step sequence to
  122. gain altitude promptly:
  123.  
  124.      1. raise the landng gear (W key) to reduce "drag" (air friction)
  125.      2. retract the wing flaps (L key)
  126.      3. reduce the thrust (S key) to attenuate engine noise-in accordance with 
  127.         federal antinoise regulations-as the jet passes over metropolitan
  128.         Philadelphia. 
  129.  
  130. You must perform this sequence in the above order because the three keys are 
  131. software-interlocked.  In addition, you must complete the three steps before
  132. the ALTITUDE indicator reads 1200 feet.  If you do everything correctly, the
  133. screen will erase to indicate a successful takeoff and a display of the
  134. complete instrument panel will appear.
  135.  
  136. Takeoff Mishaps
  137.  
  138. JETSET doesn't introduce random flight emergencies, but the simulation will
  139. abort with a grim message if you mishandle the jet. Using the built-in
  140. program specifications of a Boeing 747, the equations of motion dictate that
  141. it takes 63 seconds to reach takeoff velocity (150 knots) after full engine
  142. thrust is applied. During this interval, the accelerating jet uses up 80 per
  143. cent of the two mile runway.
  144.  
  145. This equation of motion establishes the safe takeoff envelope for the
  146. simulation. You must use the "D" key promptly when the airspeed reaches 150
  147. knots.  If you hesitate for another ten seconds, it will be too late-the jet
  148. will simply charge down the runway at 172 knots, plunge into the marchlands
  149. beyond, and...you get the picture.
  150.  
  151. The anxious pilot who pulls the nose up too sharply at lift-off time (by
  152. pressing the "D" key more than once) also comes to grief.  The abort message 
  153. will point out that the tailend of the fuselage has struck the runway; the
  154. aft end of a 747 will clear the ground by only a few feet during normal
  155. takeoff. Most important, as pilot you must always remember to lower the
  156. wing flaps before you attempt to take off in a 400-ton jet, even in a
  157. simultation.
  158.  
  159. Flying Lesson # 2 Maneuvering
  160. -----------------------------
  161.  
  162. Following the takeoff, the jet slowly gains altitude as it passes over
  163. central New Jersey and heads toward the Atlantic coast.  None of this
  164. geography is visible, of course, because of the blanket of clouds below.
  165. At this point, you must navigate the jetliner entirely on instruments until
  166. it's just a few hundred feet from the point of landing at the destination
  167. airport, wherever that may be.
  168.  
  169. This lesson will give you a "feel" for the controls and show you how they 
  170. relate to the instrument panel functions. (See table 2 for controls list.)
  171. The PITCH indicator shows that the nose is tilted upward (positive pitch)
  172. at an angle of 10 degrees.  With the current position of the THRUST lever,
  173. the jet is gaining altitude at the rate of 6704 feet per minute (VERTICAL
  174. SPEED). Press the "U" key twice to level the nose to a zero-degree pitch.
  175. The AIRSPEED will now increase.  VERTICAL SPEED will become zero, and the
  176. ALTITUDE will remain constant.
  177.  
  178.  
  179. The "U" and "D" keys, which correspond to motion of the pilot's control
  180. stick, are used to climb or descend to a new altitude.  Each press of the
  181. "U" key pushes the nose down another 5 degrees, causing a rapid loss of
  182. altitude as both air speed and vertical speed build up.  Regardless of the
  183. maneuver--climbing or diving--you should always use the "C" key to quickly
  184. level off the jet when the ALTITUDE readout reaches the desired value.
  185.  
  186. You can steer the jet to a new COMPASS course by pressing the keys that
  187. control rudder angle.  Press the "<" key once to begin a slow turn to the
  188. left and watch both the COMMPASS and the rudder-angle indicator (RUD). Each 
  189. additional push of the rudder key will make the angle more acute, causing
  190. the COMPASS to swing faster as the rate of turn increases.  Always use the
  191. rudder-cancel key (/) to stop further turning as soon as the COMPASS
  192. indicates the desired course.
  193.  
  194. You can adjust AIRSPEED by moving the thrust level forward or backward (F
  195. and S keys) one step at a time.  Each tap of the key shifts the position of
  196. the arrow displayed on the THRUST indicator and alters the AIRSPEED reading.
  197. The 747 normally cruises at 600 knots, and for a given thrust setting the
  198. AIRSPEED indicator will drop back during a climb and increase during descent.
  199.  
  200. Because the instrument response time is 4 seconds, you must delay consecutive
  201. applications of the stick or rudder keys until the panel instrument readings
  202. catch up.  The jet will automatically level off when it reaches an altitude
  203. of 45,000 feet; a dive to ground level while cruising however, will abort the
  204. flight with a simulated crash.
  205.  
  206. In a plane, the VLF OMEGA indicator is part of an electronic subsystem that
  207. receives and correlates specially phased, very low-frequency radio waves. 
  208. These waves, which propagate over great distances, are processed in the
  209. airborne receiver to give the pilot a continuous display of the changing
  210. position of the aircraft.  The JETSET simulator tracks aircraft motion as
  211. the sum of two vectors: aircraft movement relative to the wind (compass
  212. heading and airspeed) and wind movement relative to the earth's surface.
  213. As a result of this tracking, the longitude and latitude displayed by the
  214. OMEGA readout can fix the exact geographic position of the jet as it is
  215. maneuvered through computer-simulated winds.  This process results in an
  216. effective real-time simulation of the actual OMEGA system.
  217.  
  218. Although the longitude and latitude displayed on the OMEGA indicator may
  219. be used along with any chart or road map to check the progress of the
  220. simulated flight, the actual OMEGA system is normally used for flying
  221. between continents. For short-range and cross-country flights, most air-
  222. craft-and the JETSET simulator-rely on a more convenient system popularly
  223. known as VOR (VHF Omni-directional Ranges).
  224.  
  225.  
  226. Flying Lesson #3 Navigating
  227. ---------------------------
  228.  
  229. Most aircraft navigate from point to point using VOR radio facilities.  A
  230. ground station transmits radio beams that radiate horizontally outward in
  231. all directions like the spokes of a wheel.  Each spoke or radial (there
  232. are 360) is fixed in direction and can be used to provide an accurate and
  233. unvarying path to its source, the VOR station transmitter.
  234.  
  235. In practice, the pilot first tunes the VOR receiver to a ground station
  236. located at or near the destination.  Each station is assigned a unique
  237. frequency.  Next the pilot adjust the receiver's radial selector dial to
  238. match the particular radial intended for use as a path (this dial is cali-
  239. brated in one-degree steps, from 000 to 359 degrees).  The pilot then flies
  240. while watching the needle of a sensitive meter connected to the VOR receiver.
  241. When the needle moves to its center position, the aircraft has intercepted
  242. the selected radial.  By altering the course to keep the VOR needle centered,
  243. the pilot will be able to guide the plane directly along the radial in a
  244. straight line toward the VOR transmitter.
  245.  
  246. To navigate from Philadelphia to Buffalo, New York first tune the VOR
  247. receiver to 116.4 MHz (the frequency assigned to the Buffalo VOR station)
  248. and select the desired radial, 115 degrees in this example.  Rotate the
  249. radial dial until it points to 295 degrees, the reciprocal value of 115
  250. (115 + 180 = 295). (The reciprocal value is always used when setting the
  251. selector dial to match the chosen radial.  This process gives the VOR
  252. receiver proper internal orientation.)
  253.  
  254. Once tuning is completed, you fly in an approximate northerly direction and
  255. watch the movement of you VOR panel indicator.  Initially the needle will
  256. be "pegged" to the right side of its travel, but it will slowly begin to
  257. move toward the center as the plane nears the 115-degree radial.  Once the
  258. needle is at center, alter your course to 295 degrees by compass and swing
  259. the nose of your jet toward Buffalo.  Now you must make minor steering
  260. corrections, using the rudder to keep the VOR needle centered.
  261.  
  262. This needle, rather than the compass reading, provides the guidance for the
  263. remainder of the trip.  Upper air winds will generally deflect the heading
  264. (compass course) of the jet from its actual track over the earth's surface,
  265. but if the plane is flown with the needle centered, the path of travel will
  266. remain exactly on the 115-degree radial.  The compass reading may differ by
  267. a dozen or more degrees when you are flying at upper altitudes in the
  268. presence of high-velocity jet streams.
  269.  
  270. The process of adjusting the steering to keep the VOR needle on center is
  271. called "chasing the needle."  If the needle (which represents the radial), 
  272. begins moving to the left, you must apply some left rudder until the needle
  273. returns to center.  For needle deflection to the right, steer to the right. 
  274. After a minute or two you should be able to establish a compass heading that
  275. keeps the VOR needle centered until the jet arrives in Buffalo.
  276.  
  277. The VOR system carried aboard a jetliner includes a very useful and 
  278. important device know as the DME (Distance-Measuring Equipment).  Once the
  279. VOR receiver is tuned to a station, the DME indicator continuously displays
  280. the distance in nautical miles (NM) to the station.  In a flight to Buffalo,
  281. for example, the DME would read about 180 NM when the northward-flying jet
  282. first intercepts the 115-degree radial.  From then on, as the pilot steered
  283. toward Buffalo the DME value would progressively decrease in step with the
  284. aircraft's position until the reading reached zero.  A zero reading would
  285. indicate that the jet had flown over the VOR station.  The DME readout
  286. would then slowly begin to increase as the pilot passed by Buffalo.
  287.  
  288. The simulator VOR receiver is tuned and adjusted from the keyboard.  To
  289. tune to a station, first press the V key. then type in the station
  290. frequency. The typed characters will echo on the screen; to correct them,
  291. use the Backspace key.  Finally, press Enter to terminate the input.  To
  292. tune in the Buffalo station, type the 6-key sequence "V116.4" followed by
  293. the Enter key.
  294.  
  295.  
  296. A similar procedure sets the VOR  receiver to any selected radial except
  297. that you type "R" first rather than "V".  To adjust the receiver for the
  298. flight to Buffalo, type "R295" followed by the Enter key.
  299.  
  300. The RANGE window of the VOR receiver displays OUT whenever the receiver is
  301. not tuned to any station or whenever it is tuned to an incorrect frequency.
  302. An OUT also appears if the receiver is tuned to a VOR station whose distance
  303. exceeds 300 NM, the maximum range of the VOR signals.
  304.  
  305.  
  306. Flying Lesson #4 Practicing VOR
  307. -------------------------------
  308.  
  309. Several practice flights to Buffalo on the JETSET simulator will acquaint
  310. you with the simple principle of VOR navigation.  Although it isn't nec-
  311. essary, a chart or group of road maps that encompass the Buffalo-Phila-
  312. delphia area would help you visualize the progress of the jet.  
  313.  
  314. Begin by taking off from Philadelphia, climbing to about 10,000 feet, and 
  315. leveling off.  Then apply the left rudder until the compass reads 000, give
  316. or take a few degrees.  While you're on this northerly course, adjust the 
  317. thrust (F and S keys) for an airspeed of 600 knots.
  318.  
  319. Tune to the Buffalo VOR station by typing "V116.4" and the Enter key.  Set
  320. the receiver for the reciprocal of the 115-degree radial by typing "R295"
  321. followed by Enter.  This completes the tuning procedure.  The VOR needle,
  322. which is located directly above the RADIAL window on the display, will now
  323. remain pegged to the rightmost position for about seven minutes as the jet
  324. flies north.  Once the VOR needle begins moving toward the center of the
  325. graphic slot, prepare to alter course.  When the needle reaches center,
  326. apply the left rudder (< key) and bring the jet on a compass course of 295
  327. degrees.  Remain on this course for about a minute and watch the motion of
  328. the VOR needle.  Now you can begin chasing the needle by applying the
  329. rudder corrections needed to center the needle and keep it there.  You may
  330. need to make an occasional steering adjustment if the needle begins to
  331. wander, but as long as it remains within one dot of center (each dot
  332. represents one degree), your course will be reasonably accurate.
  333.  
  334. When the Buffalo radial is first intercepted, the DME indicator should
  335. read approximately 180 NM, and it should take about 18 minutes for the
  336. 600 knot jet to reach its destination.  The exact flying time, of course,
  337. will depend on the strength and direction of the prevailing winds, but the
  338. DME readout will always show the exact remaining distance.  If you use a
  339. map to keep tabs on the practice flight, remember that DME distances are
  340. nautical (not statute) miles.  A DME reading of 100 NM corresponds to 115.2
  341. statute miles.
  342.  
  343. As the jet moves along the radial the RANGE window of the VOR panel will
  344. display TO, indicating orientation toward the VOR station.  As soon as the
  345. DME reaches zero, note the reading of the OMEGA display.  Because the jet
  346. is passing directly over the ground station, the display should read 42 
  347. degrees 55 minutes North, 78 degrees 38 minutes West, equal to the geo-
  348. graphic coordinates of the VOR station.  This reading confirms that the 
  349. navigation was accurately performed by the VOR system.  If you have main-
  350. tained the course, a FROM will appear in the RANGE window as the jet
  351. proceeds in a westerly direction away from Buffalo, New York.
  352.  
  353.  
  354. Flying Along Airways
  355. --------------------
  356.  
  357. Although I used the 115 degree radial for the practice flight to Buffalo, I
  358. could just as will have chosen other radials for guidance.  For example, a
  359. map shows that the 140 degree radial passes directly through Philadelphia 
  360. and would therefore reduce the flying time if it had been used as a path. 
  361. I selected 115 degrees instead because it is designated as a jet route by
  362. the FAA (Federal Aviation Administraction).  The FAA has established a net-
  363. work of special radials that high-altitude jets must use when flying on
  364. instruments. An aviation chart reveals that radial 115 from Buffalo corres-
  365. ponds to jet route J-95 when the radial direction is adjusted for the
  366. earth's magnetism (the JETSET program works with true, not magnetic
  367. directions).
  368.  
  369. In order to comply with regulations, an actual high-altitude flight from
  370. Philadelphia to Buffalo might require the pilot to proceed as follows:
  371.  
  372.      fly toward Philipsburg, Pennsylvania along jet route J-60
  373.      alter course at Philipsburg to pick up jet route J-61 which 
  374.      leads directly to Buffalo
  375.  
  376. During the first leg of the trip, the pilot would tune the VOR receiver to
  377. 115.5 MMz, the frequency of the Philipsburg ground station, and fly along
  378. the J-60 radial (278 degrees).  Just before the pilot reached Philipsburg
  379. (as shown by DME indicator), he would retune the receiver for Buffalo (116.4
  380. MHz) and adjust it to the radial that corresponded to jet route J-61 (346 
  381. degrees).  The pilot would then alter his course, chasing the needle to
  382. follow radial 345 until he arrived at Buffalo.
  383.  
  384. Numerous VOR stations scattered throughout the country enable a pilot to
  385. fly extended distances simply by hopping from one station to the next,
  386. retuning the receiver to locate the designated jet routes.  JETSET, however
  387. needs only a handful of VOR stations to establish a network for instrument
  388. flight simulation.  Table 3 shows the frequencies and locations of the VOR
  389. stations for practice flights included in the program.  You may use any of
  390. these VOR stations for practice flights to the given cities or as stepping
  391. stones for navigating from city to city. (Remember that a tuned-in VOR
  392. station must be within 300 miles to activate the airborne VOR receiver).
  393.  
  394. The VOR receiver in the JETSET simulator is as versatile as its real-life 
  395. counterpart.  When a pilot is lost or disoriented the receiver can be tuned
  396. to a VOR station and the radial-selector dial rotated until the needle of 
  397. the VOR meter centers.  The reading shown on the radial dial then represents
  398. the direction from the VOR station.  Combining this with the distance read
  399. on the DME indicator results in an exact position "fix".
  400.  
  401. In the JETSET simulator a press of a "A" key results in an exact position
  402. fix. The program automatically rotates the invisible radial-selector dial
  403. for the pilot and quickly displays the direction from the tuned-in station
  404. in the RADIAL window.
  405.  
  406. Instrument Landing
  407. ------------------
  408.  
  409. Using the VOR receiver as a guide a pilot can navigate accurately from one 
  410. city to another without any view of the earth below.  VOR radials are 
  411. suitable for point-to-point navigation, but when a pilot arrives at his
  412. destination he needs another system of guidance to get to the airport
  413. runway itself.  In this case the pilot must revert to a radio aid, the
  414. Instrument Landing System (ILS), a facility designed to make blind landings
  415. possible.  A trained pilot flying an aircraft equipped with an ILS receiver
  416. can locate an airport and safely land on a runway that may not be visible
  417. until a minute or so before the actual touchdown.
  418.  
  419. An ILS installation consists of a group of radio transmitters arranged in
  420. the vicinity of the airport where ILS landings are to take place.  These
  421. transmitters radiate highly directional radio beams that converge at the
  422. foot of the runway, forming a cone-shaped pattern like the rays of a
  423. searchlight.  The pilot first maneuvers the plane into this invisible cone,
  424. then uses the ILS receiver to follow the radio waves down until the air-
  425. craft is just a few hundred feet above the ground.  At this low altitude
  426. the runway should be visible, so the actual landing can be completed in
  427. the usual way.  
  428.  
  429. The airborne instruments used to locate and follow the cone of radio waves
  430. are a marker lamp, an ILS indicator, and a radar altimeter.  On the JETSET 
  431. simulator panel these three components are identified as the MARKER, ILS,
  432. and RADAR ALT respectively.  The panel MARKER lamp flashes on when the
  433. aircraft flies over a point called the "outer marker" telling the pilot
  434. that the plane has just entered the ILS cone.  The crosshairs (horizontal
  435. and vertical needles) of the panel ILS meter will now begin to deflect,
  436. and the pilot must maneuver the plane to keep the needles centered in order
  437. to follow the path of the ILS radio cone.  As the aircraft descends along
  438. this narrow path, the radio altimeter (RADAR ALT) gives a continuous 
  439. display of the exact elevation from the ground (in feet).The radio alti-
  440. meter is much more sensitive than the conventional altimeter, so it is 
  441. always used for precision landings.
  442.  
  443. During the time the aircraft has entered the ILS cone and is heading 
  444. toward the runway, when the pilot is making the final approach, the plane
  445. flies in a direction known as the "localizer" direction of the ILS radio 
  446. beams. The angle that the radio cone makes with the ground is called the 
  447. "glidescope" angle, and the descending plane is said to be flying within
  448. the ILS "glidepath". The two moving needles of the ILS indicator correspond
  449. to the localizer and glideslope axes during the final approach.  The pilot
  450. chases the vertical needle (which moves left and right) to remain aligned
  451. with the localizer direction.  The horizontal needle (which deflects up
  452. and down) must be chased using the elevator controls to keep the plane
  453. within the glidepath. 
  454.  
  455. Once the descending aircraft reaches the ILS "middle marker", the panel
  456. MARKER lamp will flash again, alerting the pilot that the plane is just a
  457. fraction of a mile from the runway.  This critical location is called the 
  458. "decision height" of the final approach because the pilot must now decide
  459. whether he can safely complete the landing.  If the runway appears in view
  460. directly ahead, the pilot can make a visual landing.  If, however, the 
  461. plane is not properly lined up with the runway (because the ILS needles 
  462. were not kept centered), the pilot must abort the landing attempt at once
  463. by climbing out of the glidepath.  This situation is known as a "missed
  464. approach".  When a pilot misses the approach, he flies a safe distance
  465. away from airport traffic and then returns to the OM point for another try.
  466.  
  467. Every ILS equipped airport uses an arrangement which places the VOR station
  468. away from the airport in such a way that the plane will cross the ILS cone
  469. near the outer marker.  The exact ILS arrangement (localizer direction and 
  470. glidescope angle) for any given airport is published in a manual of approach
  471. diagrams (one for each airport), which the pilot studies well in advance of 
  472. his instrument landing.
  473.  
  474. Obviously, an instrument landing is a tricky procedure that airline pilots 
  475. must practice in large-scale simulators to perfect.  The routines that sim-
  476. ulate landing are an important part of the JETSET program; they closely 
  477. follow the sequences that develop when a plane flies into the ILS pattern.
  478. You may have to make several attempts at a simulated landing before you 
  479. can consider yourself qualified to handle a jetliner under bad weather 
  480. conditions.
  481.  
  482. Flying Lesson #5 - Practicing ILS
  483. ---------------------------------
  484.  
  485. Preparing for an instrument landing, even aboard the JETSET simulator, 
  486. begins when the plane is still many miles away from the airport.  Because
  487. all ILS landing procedures follow a standard pattern, the John F. Kennedy
  488. (JFK) International Airport, conveniently located with respect to Phila-
  489. delphia, can serve as a practice landing site.  A simulated flight from 
  490. Philadelphia to JFK lasts about 20 minutes from takeoff until the jet rolls
  491. to a stop on the runway.
  492.  
  493. Every airline flight must be conducted in accordance with a flight plan, a 
  494. document that specifies the routes the pilot will fly until he arrives at 
  495. the destination.  An actual flight takes place at standard altitude levels
  496. and under close supervision of air traffic controllers, but the flight plan
  497. prepared for the practice run to JFK International tells the JETSET pilot
  498. exactly how to proceed.  See Table 4. 
  499.  
  500. Using the Philadelphia-JFK flight plan as a guide, execute the takeoff
  501. procedure and climb to 5000 feet while maintaining a compass course of 075
  502. degrees. During the climb, tune your VOR to the JFK ground station (115.9
  503. MHz) and input the radial value of 058 degrees.
  504.  
  505. Level off at an altitude of approximately 6000 feet.  Use the "<" key for
  506. the left rudder to alter the compass course to approximately 000 degrees.
  507. HOld this course until the VOR needle nears its center position.  Now steer
  508. to 058 degrees and begin chasing the VOR needle.
  509.  
  510. The jet will head directly for JFK as long as you keep the VOR needle 
  511. centered-the 058 degree radial is used because it's the "initial approach"
  512. radial defined for JFK airport. It will lead to an intercept with the 
  513. runway outer marker (OM), a prerequisite for the instrument landing. 
  514.  
  515. As soon as the DME indicator reads 38, you must prepare for landing.  To
  516. begin a descent, adjust, adjust the elevators for a pitch of -10 degrees 
  517. (press the key twice) and level off at an altitude of about 1900 feet.  
  518.  
  519. Start the "initial approach trim" procedure for the jetliner when the DME
  520. distance is 20 NM. First reduce your airspeed to 300 knots (S key), lower
  521. the landing gear (W key), and lower the wing flaps (L key).  The airspeed 
  522. will automatically drop back to 120 knots as soon as the flaps are lowered,
  523. as required for a proper landing.  Complete the trim procedure by adjusting
  524. altitude until the ALTITUDE indicator reads between 1700 and 1900 feet.
  525.  
  526. You must execute this procedure quickly so that the aircraft is in proper 
  527. "profile" or flight configuration as it approaches the OM along the initial
  528. approach radial.  You will reach the OM when the DME reads exactly 12 NM, so
  529. the jet should be in its trim profile and steered to keep the VOR needle 
  530. centered (to within two graphic dots) as the OM point nears.
  531.  
  532. If you've done these steps carefully, the panel MARKER lamp will flash when
  533. when the DME indicator reads 12 NM.  This is a signal that the aircraft has 
  534. just intercepted the ILS radio cone and must be promptly steered to align with
  535. the localizer direction (028 degrees) at JFK airport.
  536.  
  537. Press the left rudder (< key) quickly when the MARKER lamp flashes.  It's 
  538. imperative that you swing the jet to a compass course of 028 degrees before
  539. it flies out of the narrow area of the radio cone (this would occur about 
  540. 15 seconds after the MARKER lamp turns on).  A compass reading of 028 
  541. degrees (give or take one degree) before the MARKER lamp goes off will 
  542. ensure that you completed the turn in time for the jetliner to enter the 
  543. ILS radio cone.  Both the ILS indicator and the RADAR ALT meter should be 
  544. activated.  If not, the turn took too long to complete and you need more 
  545. practice in making a fast turn.  For another attempt, you can stop the 
  546. simulation program and begin again or raise the flaps and wheels and circle
  547. back to pick up the initial approach radial for another attempt.
  548.  
  549. The rapid updating of the ILS indicator means the jet is now beginning its 
  550. crucial final approach.  You have very little margin for error.  The program
  551. will automatically change the sensitivity of the elevator and rudder keys; 
  552. each press of the elevator key varies the pitch by one degree and the course
  553. changes by one degree each time a rudder key is pressed.  Quickly press the
  554. "D" key three times to pitch the nose down 3 degrees and turn your attention
  555. to the ILS display.
  556.  
  557. You must use the rudder keys to chase the vertical needle of the ILS 
  558. indicator as the jet loses altitude (as shown by the RADAR ALT reading).  
  559. If ;the ILS horizontal needle moves from center, chase by using the 
  560. elevator keys.  Crosswinds blowing across the airport will tend to deflect
  561. the jet (and the vertical ILS needle), so you must make every effort to 
  562. keep the two ILS needles where they belong-exactly on center.
  563.  
  564. The RADAR ALT indicator, a meter that activates when the final approach 
  565. begins, shows the elevation of the descending jet (feet above ground 
  566. level).  At an elevation of about 600 feet, JETSET will display the 
  567. approaching runway on the lower-right portion of the screen to simulate 
  568. that the ground is now visible. The arrow appearing at the foot of the 
  569. graphic screen shows the exact alignment of the jet in relation to the 
  570. approach end of the airport runway.  You mut now use this visual reference
  571. instead of the ILS indicator to quickly correct any course errors.  For 
  572. example, if the arrow extends too far to the left, beyond the runway base,
  573. apply some right rudder to realign the jet's path. 
  574.  
  575. After a few more seconds the MARKER lamp shold flash again to announce 
  576. that the plane has just reached the middle marker point along the approach
  577. path, the decision-height location.  Now a quick decision is vital.  If 
  578. the arrow of the runway graphic extends too far left or right, beyond the 
  579. runway base, the jet is not properly lined up for a safe landing and you 
  580. must press the "M" key immediately to signal a missed approach to the 
  581. computer.  JETSET will comply by announcing that the pilot's decision was
  582. correct for the landing situation.
  583.  
  584.  
  585. If however, the runway arrow shows that the jetliner is safely aligned for
  586. a landing, you must bring it down as follows:
  587.  
  588.      1. At an elevation of 100 feet (RADAR ALT reading), press the "S" key 
  589.         once.  This command will "chop the throttle" (abruptly reduce the 
  590.         engine thrust to idle).
  591.  
  592.      2. At 50 feet, press the "C" key once to "flare up" the nose of the 
  593.         jet. This maneuver automatically tilts the aircraft upward slightly
  594.         to a positive pitch, causing a controlled stall.  The jet will 
  595.         now sink gently down to ground level as it loses aerodynamic lift.
  596.  
  597.      3. At 0 feet the jet has landed and is rolling along the runway.  
  598.         Quickly press the "Q" key to apply reverse thrust to the engines.
  599.         Reverse thrust decelerates the ircraft gradually until the AIRSPEED
  600.         readout reaches zero.
  601.  
  602. Your JETSET flight concludes with a display of the landing information 
  603. that  tells you how well you handled the jet.   This information  specifies 
  604. where ground contact occurred and where the jet finally rolled to  a  halt.  
  605. If  you made a mistake at the middle marker,  the landing report will print 
  606. out the consequences.
  607.  
  608. This is only a small part of the capabilities of the JETSET simulator.  
  609. There are about 15 to 20 additional airports built in.  It is conceivable
  610. that you could fly all over the United States.  Remember though, this 
  611. simulator flies in real-time.  If it takes 6 hours to fly from New York 
  612. to San Fransico in a real aircraft, it will take the same 6 hours flying 
  613. the simulator. 
  614.  
  615.  
  616. Table 1. Listed below are the keyboard keys, functions, and definitions:
  617.          
  618.          KEY   FUNCTION            DEFINITION
  619.          ---   --------            ----------
  620.           F    THRUST INCREASE*    INCREASES POWER TO JET ENGINES
  621.           S    THRUST DECREASE*    DECREASES POWER TO JET ENGINES
  622.           Q    THRUST REVERSE      REVERSES ENGINE THRUST DURING LANDING
  623.           D    PITCH DOWN*         LOWERS NOSE OF AIRCRAFT BY 5 DEGREES
  624.           U    PITCH UP*           LIFTS NOSE OF AIRCRAFT BY 5 DEGREES
  625.           \    PITCH CANCEL        SETS NOSE TO LEVEL FLIGHT
  626.           <    RUDDER LEFT*        INCREASES RUDDER LEFT BY ONE INCREMENT
  627.           >    RUDDER RIGHT*       INCREASES RUDDER RIGHT BY ONE INCREMENT
  628.           /    RUDDER CANCEL       RETURNS RUDDER TO CENTER POSITION
  629.           L    FLAPS               RAISES AND LOWERS WING FLAPS  
  630.           W    WHEELS              RAISES AND LOWERS LANDING GEAR
  631.           B    BREAKS              RELEASES WHEEL BRAKES FOR TAKEOFF
  632.           M    MISSED APPROACH     SIGNALS AN ABORTED LANDING ATTEMPT
  633.           V    VOR FREQUENCY TUNE  INPUTS A FREQUENCY TO VOR RECEIVER
  634.           R    VOR RADIAL SELECT   SELECTS A RADIAL VALUE FOR NAVIGATING
  635.           A    VOR AUTO SELECT     AUTOMATICALLY ROTATES RADIAL SELECTOR DIAL
  636.  
  637. NOTES:    1.   The CAPS LOCK key must be engaged throughout the simulation.
  638.           2.   An asterisk (*) identifies keys that may be typed additional
  639.                times to increase their control function.
  640.  
  641. Table 2.  Instrument Panel Legend
  642. --------  ---------- ----- ------
  643.  
  644. Instrument  Units          Function
  645. ----------  -----          --------
  646. FUEL        pounds,%       fuel aboard (in puounds and percentage full)
  647. VHF         MHz            communications channel
  648. THRUST                     position of engine thrust levers
  649. PITCH                      attitude of aircraft 
  650. DEG         degrees        angle of pitch, measured from horizontal               
  651. COMPASS     degrees        compass heading of aircraft (direction of nose) 
  652. AIRSPEED    knots          aircraft velocity through the air
  653. VERT SPEED  feet/minute    rate of climb or descent 
  654. ALTITUDE    feet           altitude above the ground
  655. CLOCK       hr.min.sec     time of day (local)
  656. VLF OMEGA   degrees,min    aircraft position (latitude and longitude) 
  657. RUD                        rudder angle
  658. FLAPS                      flaps position 
  659. WHEELS                     landing gear position
  660. BRAKE                      position of wheel brakes
  661. VOR         MHz            frequency to which VOR receiver is tuned
  662. RANGE                      status of VOR receiver
  663. RADIAL      degrees        value of selected radial (needle moves along 
  664.                               window directly above radial)
  665. DME         nautical miles distance to VOR ground station
  666. RADAR ALT   feet           aircraft elevation during final approach
  667. MARKER                     turns on when flying directly over the ILS outer
  668.                               and middle marker beacons
  669. ILS                        pair of needles that deflect according to aircraft
  670.                               position in ILS radio cone
  671. STALL                      flashes as aircraft is stalled during final approach
  672.  
  673. Table 3. Locations and frequencies of simulated VOR ground stations
  674.  
  675. LOCATION         FREQUENCY    LATITUDE         LONGITUDE    
  676. --------         ---------    --------         ---------
  677. Philipsburg, PA  ll5.5 MHz    40 deg 55 min N  77 deg 59 min W
  678. JFK, NY          115.9        40     38        73     46
  679. Boston, MA       112.7        42     22        70     59
  680. Buffalo, NY      116.4        42     56        78     39
  681. Flint, MI        116.9        42     58        83     44
  682. Green Bay, WI    117.0        44     33        88     12
  683. Joliet, IL       112.3        41     33        88     19
  684. Cleveland, OH    113.6        41     22        82     10
  685.  
  686.  
  687. TAKEOFF PROCEDURE
  688. ------- ---------
  689.  
  690. A.   Lower flaps (L key).
  691. B.   Release breaks (B key).   
  692. C.   Apply full throttle (F key).
  693. D.   Steer  along the 075-degree runway using the left/right rudder keys
  694.      (< and >).  Coordinate steering with the COMPASS reading and the position
  695.      of the arrow located at the base of the runway graphic.
  696. E.   As soon as the AIRSPEED indicates 150 knots,  press the U key once to 
  697.      gently lift the jet off the runway.
  698. F.   After  the  horizon line drops below the screen,  press the W key  to 
  699.      raise the landing gear.
  700. G.   Retract the flaps (L key).
  701. H.   Throttle back the engines (S key).
  702. I.   Sit back and relax for a minute or so as the jet gains altitude.
  703.  
  704.  
  705. PRACTICE FLIGHT TO BUFFALO
  706. -------- ------ -- -------
  707.  
  708. A.   Execute the takeoff form Philadelphia as described above.
  709. B.   Level off at 10,000 feet.
  710. C.   Steer approximately north.
  711. D.   Adjust airspeed to 600 knots.
  712. E.   Tune to the frequency of the Buffalo VOR station (115.5 MHz).
  713. F.   Input the value of 278-degrees radial into the receiver.
  714. G.   When  the  VOR needle moves to center,  alter course  to  295-degrees 
  715.      (COMPASS).
  716. H.   Now steer to keep the VOR needle centered.  This indicator, not the
  717.      compass, will provide exact guidance for the remainder of the flight.
  718. I.   Use the DME indicator to keep track of the distance remaining, in nautical
  719.      miles, to Buffalo.  To estimate the remaining flying time (in minutes),
  720.      simply divide the DME reading by 10.
  721. J.   When the DME readout reaches zero, the jet has arrived.
  722.  
  723.  
  724. INSTRUMENT LANDING
  725. ---------- -------
  726.  
  727. A.   Execute the takeoff procedures.
  728. B.   Continue  to  climb  to an altitude of 3000 feet on a  course  of  075
  729.      degrees.
  730. C.   At  3000  feet,  alter course  to 000 degrees and  continue  climbing.
  731.      Adjust  thrust  for airspeed of 580 knots.   Tune VOR  to  Philipsburg
  732.      station (115.5 MHz), and set radial to 278 degrees.
  733. D.   Steer  along 278-degree radial when intercepted.   Level off at 40,000
  734.      feet and proceed to Philipsburg at 600 knots.
  735. E.   At DME=20 NM,  retune VOR to Buffalo (116.4 MHz) and set radial to 346
  736.      degrees.
  737. F.   Upon  intercepting the 346-degree radial,  alter course to follow  the
  738.      radial to Buffalo.
  739. G    At  DME=73 NM,  begin decent to 1900 feet  (descend  at  approximately
  740.      11,000 FPM).
  741. H.   Level off at 1900 feet.  Remain aligned with the radial.
  742.  
  743. I.   Begin initial approach trim when DME=20 NM as follows:
  744.  
  745.      1.   Reduce airspeed to 300 knots (S key).
  746.      2.   Drop landing gear (W key).
  747.      3.   Lower the flaps (L key).
  748.      4.   Adjust altitude to between 1700 and 1900 feet (elevator keys).
  749.      5.   Keep the VOR needle centered (rudder keys) to stay on the initial
  750.           approach radial.
  751.  
  752. J.   Be  alert  for the flash of the MARKER lamp  (which  occurs  when  the 
  753.      DME=12).   At  this  signal the jet must be maneuvered for  the  final
  754.      approach:
  755.      
  756.      1.   Quickly swing the nose until the compass shows 042 degrees.
  757.      2.   Use  rudder and elevator keys to keep the ILS  indicator  needles 
  758.           centered as the jet descends along the glidepath.
  759.      3.   As  soon as the runway graphic appears on  the  screen,  use  the
  760.           graphic arrow as a guide to apply rudder corrections.
  761.  
  762. K.   When the MARKER lamp flashes again to announce arrival at the decision-
  763.      height point, check the runway alignment using the graphic displayed on
  764.      the screen.   If necessary, press the M (Missed Approach) key to abort
  765.      the landing attempt.  Otherwise, if the plane is lined up safely, take
  766.      all cues from the RADAR ALT from here on in:
  767.  
  768.      1.   At 100 feet, idle the engines (S key).
  769.      2.   At  50 feet, flare up the nose (\ key).
  770.      3.   At   0 feet, the jet is on the runway.   Slow it down by applying
  771.           reverse thrust to the engines (Q key).
  772.  
  773.  
  774. FLIGHT PLAN - PHILADELPHIA, PA TO BUFFALO, NY
  775. ------ ----   ------------- -- -- -------- --
  776.  
  777. 1.  After takeoff, continue climbing to 3000 feet on course 075 degrees.
  778. 2.  At 3000 feet alter course to 000 degrees and continue climbing.  Adjust
  779.     thrust for airspeed 580 knots, tune VOR to Philipsburg station (115.5 MHz),
  780.     and set radial to 278 degrees.
  781. 3.  Steer along 278 degree radial. When intercepted, level off at 40,000 feet
  782.     and proceed to Philipsburg at 600 knots.
  783. 4.  At DME = 20 NM, retune VOR to Buffalo (116.4 MHz) and set radial to 346
  784.     degrees.
  785. 5.  Upon intercepting 346-degree radial, alter course to follow radial to 
  786.     Buffalo.
  787. 6.  At DME = 73 NM, begin descent to 1900 feet (descend at approximately 
  788.     11,000 feet per minute).
  789. 7.  Level off at 1900 feet.  Remain aligned with radial.
  790. 8.  Begin initial approach trim when DME = 20 NM.
  791. 9.  Execute ILS final approach procedures when MARKER lamp flashes.  Localizer
  792.     direction is 042 degrees.
  793.  
  794.  
  795. FLIGHT PLAN - PHILADELPHIA, PA TO JFK INTERNATIONAL, NY
  796. ------ ----   ------------- -- -- --- -------------- --
  797.  
  798. 1.  After takeoff, continue climbing to 6000 feet on course 075 degrees. 
  799.     While climbing, tune VOR to JFK station (115.9 MHz) and set radial 
  800.     to 058 degrees.
  801. 2.  Level off at 6000 feet.  Steer left to intercept radial, align with it,
  802.     and proceed toward Long Island, NY at 400 knots.
  803. 3.  At DME = 38 NM, begin descent to 1900 feet (descend at approximately 
  804.     7410 feet per minute).
  805. 4.  Level off at 1900 feet.  Remain aligned with radial. 
  806. 5.  Begin initial approach trim when DME = 20 NM.
  807. 6.  Execute ILS final approach procedures when MARKER lamp flashes. Localizer
  808.     direction is 028 degrees.
  809.  
  810. ===== END ======
  811.