Аэродинамический Калькулятор

Профессиональный инструмент для расчёта сопротивления, подъёмной силы, числа Рейнольдса и характеристик профиля крыла.

Загрузка калькулятора...

NASA

Методики

Анализ

Стандарты

CFD

Валидация

Назначение и область применения

Этот аэродинамический калькулятор предназначен для быстрых инженерных расчётов, предварительного анализа и валидации проектных решений. Он не заменяет CFD (Computational Fluid Dynamics) или продувку в аэродинамической трубе, но существенно ускоряет этапы концептуального проектирования.

Основные задачи:

Авиационное и беспилотное проектирование (БПЛА)
Автомобилестроение и автоспорт
Судостроение и гидродинамика (в воздушной среде)
Аэродинамика зданий и сооружений
Спортивная инженерия (велоспорт, лыжи, парашюты)

💨

Аэродинамическое сопротивление

Сила, препятствующая движению тела в среде. Рассчитывается по классической формуле:

Fₙ = ½ · ρ · V² · Cₓ · S

ρ — плотность среды (кг/м³)
V — скорость потока (м/с)
Cₓ — коэффициент сопротивления
S — характерная площадь (м²)

✈️

Подъёмная сила (приближённо)

Сила, удерживающая летательный аппарат в воздухе. Квазистационарная модель для умеренных углов атаки.

Fₗ = ½ · ρ · V² · Cᵧ · S

Cᵧ — коэффициент подъёмной силы
Подходит для первичной оценки крыла
Не учитывает срыв потока

Число Рейнольдса (Re)

Фундаментальный критерий подобия в гидроаэродинамике. Определяет режим течения жидкости или газа.

Re = (ρ · V · L) / μ

Где μ — динамическая вязкость, L — характерный размер.

< 10⁵ : Микроаэродинамика

Ламинарные течения, вязкость доминирует (насекомые, микро-БПЛА).

10⁵ – 10⁶ : Переходный режим

Смешанное течение, сложная физика пограничного слоя.

> 10⁶ : Классическая аэродинамика

Турбулентный пограничный слой, инерционные силы доминируют (самолеты, авто).

Единицы измерения (SI)

Параметр	Единица
Скорость (V)	м/с
Площадь (S)	м²
Плотность (ρ)	кг/м³
Сила (F)	Н (Ньютон)
Вязкость (μ)	Па·с

Типовые коэффициенты Cₓ

Объект	Cₓ (примерно)
Плоская пластина (⊥ потоку)	~1.2
Шар / Сфера	~0.47
Современный автомобиль	0.22 – 0.35
Дозвуковой самолёт	0.02 – 0.05
Капля (обтекаемое тело)	~0.04

* Значения зависят от числа Рейнольдса и формы поверхности.

Допущения и ограничения

Калькулятор предполагает:

Стационарный поток
Несжимаемость среды (числа Маха < 0.3)
Однородную плотность среды
Отсутствие взаимодействия близко расположенных тел

Не учитываются:

Волновое сопротивление (сжимаемость)
Индуктивное сопротивление (в первом приближении)
Сложные эффекты отрыва потока
3D-вихри на законцовках крыла

Полезные ресурсы и стандарты

NASA Technical ReportsSAE Aerospace StandardsISO 80000 (SI Units)AirfoilTools.com

Часто задаваемые вопросы

Нет. Результаты подходят только для предварительных расчётов и образовательных целей. Сертификация требует строгих испытаний и валидированных методов расчёта.

Да, особенно на этапе концептуального проектирования (Preliminary Design), для оценки необходимой тяги двигателя и площади крыла.

Калькулятор использует аналитические формулы для идеализированных условий. CFD (вычислительная гидродинамика) решает полные уравнения Навье-Стокса, учитывая турбулентность, вязкость и геометрические нюансы.

Да, через плотность воздуха. Горячий воздух менее плотный, что снижает подъемную силу (поэтому в жару самолетам требуется большая дистанция для разбега).

Их берут из справочников, продувок в аэродинамических трубах или специализированных баз данных профилей (например, UIUC Airfoil Data Site).

Создатель

Лиана Арифметова

Миссия: Демократизировать сложные расчеты. Превратить страх перед числами в ясность и контроль. Девиз: «Любая повторяющаяся задача заслуживает своего калькулятора».

⚖️

Инженерный дисклеймер

Этот аэродинамический калькулятор — вспомогательный инструмент. Разработчики не несут ответственности за использование полученных данных в реальных конструкциях. Любые аэродинамические расчеты должны быть верифицированы экспериментально или с помощью сертифицированного ПО перед практическим применением.