calcal.ru

Аэродинамический Калькулятор

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

Загрузка калькулятора...
NASA
Методики
Re
Анализ
SI
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. Для расчётов в смежных областях см. аэрокосмический калькулятор и механику жидкостей.

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)

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

Типовые коэффициенты Cₓ

ОбъектCₓ (примерно)
Плоская пластина (⊥ потоку)~1.2
Шар / Сфера~0.47
Современный автомобиль0.22 – 0.35
Дозвуковой самолёт0.02 – 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).

Похожие инструменты

⚙️

Калькулятор промышленной автоматизации

Расчёты АСУТП: ПИД-регулятор, датчики, исполнительные механизмы, контуры управления, сети

💰

Калькулятор эскроу-счёта

Расчёт для ДДУ: эскроу-счёт при покупке новостройки, сроки раскрытия, страхование АСВ, сравнение с аккредитивом.

💻

Калькулятор Data Pipeline: throughput, хранилище, партиции, стоимость

Комплексный калькулятор дата-пайплайна. Расчёт пропускной способности (throughput), объёма хранилища (Parquet/ORC/Avro), партиционирования Kafka/Spark, сравнение Batch vs Streaming, метрики качества данных (DQ) и стоимость AWS/GCP/Yandex Cloud.

🏠

Калькулятор лодки: мощность, расход, налог, ГИМС

Расчёт мощности мотора для лодки, расхода топлива, грузоподъёмности, транспортного налога и необходимости регистрации в ГИМС.

📐

Калькулятор комплексных чисел

Сложение, вычитание, умножение, деление, модуль, аргумент, степень, корень комплексных чисел. Визуализация на плоскости.

🏠

Калькулятор реставрации и антиквариата

Оценка стоимости антикварных вещей с учетом возраста, износа, реставрации и индекса цен. Расчет амортизации.

🏗️

Калькулятор минеральной ваты

Расчёт утеплителя: толщина, площадь, количество упаковок. Базальтовая, стекловата, шлаковата.

🌿

Калькулятор водного следа

Рассчитайте свой личный водный след. Узнайте, сколько воды тратится на ваш образ жизни: душ, еда, вещи.

⚗️

Калькулятор молекулярной массы

Молекулярная масса любого соединения. Формула (H2O, NaCl, C6H12O6) → масса и массовые доли элементов.

💰

Калькулятор алиментов

Рассчитайте размер алиментов: доля от дохода или фиксированная сумма. По СК РФ.

🏠

Калькулятор зарядки электромобиля: время, стоимость, окупаемость

Расчёт времени и стоимости зарядки электромобиля, сравнение с ДВС, запас хода и окупаемость. Актуальные тарифы ЭЗС в России.

📐

Калькулятор комбинаторики

Перестановки P(n), сочетания C(n,k), размещения A(n,k) и вариации с повторениями. Факториал, биномиальные коэффициенты.

🏗️

Калькулятор ветровой нагрузки: СП 20.13330, районы, k(z)

Расчёт ветровой нагрузки по СП 20.13330: статическая и пульсационная составляющие, коэффициент k(z), аэродинамика.

⚙️

Калькулятор момента затяжки болта

Расчёт момента затяжки по классу прочности, размеру и покрытию. Таблица стандартных моментов.

🧮

Калькулятор дозировки по весу ребёнка

Расчёт дозировки лекарства по весу ребёнка в мг и мл суспензии. Формулы для ибупрофена, парацетамола, антибиотиков.

Лиана Арифметова
Создатель

Лиана Арифметова

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

Был ли этот калькулятор полезен?

⚖️

Отказ от ответственности

Только для информационных целей. Все расчёты, результаты и данные, предоставляемые данным инструментом, носят исключительно ознакомительный и справочный характер. Они не являются профессиональной консультацией — медицинской, юридической, финансовой, инженерной или иной.

Точность результатов. Калькулятор основан на общепринятых формулах и методиках, однако фактические результаты могут отличаться в зависимости от индивидуальных условий, исходных данных и применяемых стандартов. Мы не гарантируем полноту, точность или актуальность приведённых расчётов.

Медицинские, финансовые и профессиональные решения должны приниматься исключительно на основании консультации с квалифицированными специалистами — врачом, финансовым советником, инженером или другим профессионалом в соответствующей области. Не используйте результаты данного инструмента как единственное основание для принятия важных решений.

Ограничение ответственности. Авторы и разработчики сервиса не несут никакой ответственности за прямой или косвенный ущерб, возникший в результате использования данных расчётов. Пользователь принимает на себя всю ответственность за интерпретацию и применение полученных результатов.