Drag Budget и Тяговая линия

Разделы: Drag Budget · Тяговая линия · Отображение в дизайнере

Drag Budget (AD-40)

Что это?

Drag budget — разбивка полного аэродинамического сопротивления по источникам:

До AD-40 AVL считал только индуктивное сопротивление, что занижало общий drag и завышало расчётное L/D.

Метод расчёта

Используется Component Buildup Method (Raymer / Hoerner):

f = fus_length / fus_diameter         # удлинение (fineness ratio)
FF = 1 + 60/f³ + f/400               # form factor
Re_fus = V × fus_length / ν          # число Рейнольдса
Cf = 0.455 / (log10(Re_fus))^2.58    # турбулентный Cf (Schlichting)
Swet = π × d × l × 0.75             # смоченная площадь (обтекаемость ~75% от цилиндра)
cd0_fus = Cf × FF × Swet / S_ref

Дополнительные компоненты:

cd0_gear = 0.015  # фиксированное шасси (RC-типично)
cd0_interference = 0.05 × cd0_fus   # интерференция крыло-фюзеляж
cd0_other = 0.001                   # антенна, зазоры, неровности
cd0_total = cd0_fus + cd0_gear + cd0_interference + cd0_other

Параметры в AvlGeometry

Результаты в AvlResult

Сценарии использования

1. Оценить влияние шасси:

geo_no_gear  = AvlGeometry(fus_length=0.9, has_fixed_gear=False)
geo_with_gear = AvlGeometry(fus_length=0.9, has_fixed_gear=True)
# cd0_gear добавит ~0.015 → L/D упадёт на 10-15% при типичных условиях

2. Длинный/толстый фюзеляж vs обтекаемый:

# Толстый: f=4 → FF=1.95 (высокий), cd0_fus большой
# Обтекаемый: f=8 → FF=1.13, cd0_fus в 2× меньше

3. Проверить разбивку в дизайнере:
После расчёта AVL в блоке результатов появятся строки:

CD       0.041234
  ↳ фюзеляж   0.00847
  ↳ интерф.   0.00042

Типичные значения для RC самолётов

Тяговая линия (AD-41)

Что это?

Когда ось мотора не проходит через центр тяжести (CG), тяга создаёт момент тангажа:

M_pitch = T × dz × cos(θ_d) - T × dx × sin(θ_d)
Cm_thrust = M_pitch / (q × S × MAC)

• dz — вертикальное смещение тяговой линии от CG (м; + = выше CG → нос вверх)
• dx — горизонтальное плечо (для pusher: мотор позади CG)
• θ_d — угол downthrust (°; + = мотор смотрит вниз → компенсирует нос вверх)

Что такое Downthrust и Sidethrust

        ↑ Thrust line
        |  θ_d
  ──────o───────→  Mотор наклонён вниз (downthrust)
       CG

Downthrust (0–3° для тягача, 2–5° для pusher):
- Компенсирует кабрирующий момент при тяге выше CG
- Устраняет изменение триммирования при добавлении газа

Sidethrust (0–2° вправо для тягача):
- Компенсирует P-factor (реакционный момент правовращающего винта)
- Без него самолёт тянет влево на полном газу

Расчёт рекомендации

Сервис recommend_downthrust() автоматически оценивает dz из конфигурации:

Параметры в AvlGeometry и Project

В AvlResult:
- Cm_thrust — момент от тяги при T/W=1 (информационно; + = кабрирующий)

UI в дизайнере

В секции Фюзеляж добавлены два слайдера:

1. Downthrust (−5° … +10°) — под строкой формы сечения
2. Sidethrust (−5° … +5°)

Под слайдерами отображается подсказка с рекомендованными значениями:

Рек. downthrust: 2° · sidethrust: 1°   ← зелёный, если значение в диапазоне

В блоке VLM-результатов появляется строка:

Cm тяги (T/W=1)    0.0124   ← жёлтый если > 0.02 (требует коррекции downthrust)

Типичный сценарий настройки

1. Откройте проект в дизайнере, перейдите в секцию Фюзеляж
2. Проверьте подсказку рекомендованных углов (зелёный = всё ок)
3. Запустите расчёт AVL (кнопка "Рассчитать")
4. В результатах посмотрите Cm тяги (T/W=1):
   - < 0.02 → зелёный, момент приемлемый
   - > 0.02 → жёлтый, увеличьте downthrust на 1–2°
5. Повторите расчёт и убедитесь что Cm тяги уменьшился

Связь с другими разделами

• AVL / VLM расчёт — drag budget и тяговая линия интегрированы в основной расчёт
• Оптимизатор геометрии — верификация AVL использует обновлённый CD_total
• Реализация: web/services/avl/vlm_engine.py, web/services/stability_service.py,
  web/services/geometry_optimizer.py