Калькулятор коэффициента подъёмной силы

Введите расчет

Подъёмная сила, L (Н)

Плотность воздуха, ρ (кг/м³)

Скорость, v (м/с)

Площадь крыла, A (м²)

Результатов

Коэффициент подъёмной силы

0,2041

C_L (dimensionless)

Динамическое давление (½ρv²)	1 531,25 Pa

Что такое коэффициент подъёмной силы?

Коэффициент подъёмной силы (C_L) — это безразмерная величина, показывающая, насколько эффективно крыло, профиль или несущее тело создаёт подъёмную силу в заданном потоке. Он сводит сложное влияние формы, угла атаки и условий обтекания к одному числу, благодаря чему инженеры могут сравнивать конструкции независимо от их размера и скорости. Этот калькулятор универсален: он работает в системе СИ и подходит для любого самолёта, дрона или подводного крыла (гидрофойла).

Четыре величины, определяющие коэффициент подъёмной силы: подъёмная сила L, плотность воздуха ρ, скорость воздушного потока v и площадь крыла A.

Разбор формулы

Коэффициент подъёмной силы определяется так:

$$C_L = \frac{2 \cdot \text{Lift, L (N)}}{\text{Density, }\rho \cdot \text{Velocity, v}^{2} \cdot \text{Area, A}}$$

здесь L — подъёмная сила в ньютонах, ρ (ро) — плотность среды в кг/м³ (воздух на уровне моря ≈ 1,225), v — скорость набегающего потока в м/с, а A — характерная площадь (площадь крыла в плане) в м². Знаменатель \(\rho \cdot v^2 \cdot A\) — это удвоенное скоростное (динамическое) давление (\(q = \tfrac{1}{2}\rho v^2\)), умноженное на площадь, поэтому \(C_L = L / (q \cdot A)\).

CL равен 2L, делённому на произведение плотности воздуха, квадрата скорости и площади крыла.

Как пользоваться калькулятором

Введите подъёмную силу, которую должно создавать крыло (в горизонтальном полёте она обычно равна весу), плотность воздуха на вашей высоте, скорость полёта и площадь крыла. Калькулятор покажет коэффициент подъёмной силы и динамическое давление потока.

Пример расчёта

Для L = 5000 Н, ρ = 1,225 кг/м³, v = 50 м/с, A = 16 м²: динамическое давление $$q = 0{,}5 \times 1{,}225 \times 50^2 = 1531{,}25 \text{ Па}.$$ Знаменатель $$1{,}225 \times 2500 \times 16 = 49000.$$ $$C_L = \frac{2 \times 5000}{49000} \approx 0{,}2041.$$

Частые вопросы

Какое значение коэффициента считается типичным? На крейсерском режиме у большинства самолётов C_L составляет около 0,2–0,5, а вблизи максимума (непосредственно перед сваливанием) у простых крыльев он часто достигает 1,2–1,6, а с выпущенными закрылками — ещё выше.

Может ли C_L превышать единицу? Да. Механизация крыла (средства увеличения подъёмной силы) и большие углы атаки способны поднять C_L выше 2 до того, как наступит сваливание.

Какую площадь использовать? Используйте одну и ту же характерную площадь последовательно — для самолётов это обычно площадь крыла в плане.