🚀 Связка FreeCAD (модуль Rocket Workbench) и OpenFOAM (через фронтенд CFD-OF) из данного видео формирует мощный и доступный контур вычислительной гидродинамики (CFD) для проектирования малогабаритных ракет и скоростных БЛА. Этот стек позволяет уйти от упрощенных эмпирических моделей 1960-х годов (уравнения Барроумана: оригинал и расширенный метод) к полноценному виртуальному аэродинамическому туннелю на обычном ПК. Расчет базируется на решении стационарных уравнений Навье-Стокса (RANS) для несжимаемого турбулентного потока.

В видео подтверждаются существенные расхождения между классическими эмпирическими методами и реальной физикой потока(сравнение CFD-расчетов с данными OpenRocket и результатами летных испытаний):
🤔 Паразитное сопротивление: летные тесты и CFD показывают, что установка пусковых ушек (lugs) добавляет всего примерно 3% к общему паразитному сопротивление, а рейловых кнопок (buttons) - около 7-10%. В то же время ПО RasAero завышает эти значения в разы (до 21-27%), что приводит к систематической недооценке расчетной высоты апогея (ошибка до 15%). OpenRocket и RockSim дают более адекватные 2-8%, но также требуют калибровки.
🤔 Статическая устойчивость (CP): все "хоббийные" программы стабильно предсказывают положение центра давления (CP) значительно дальше вперед (ближе к носу), чем показывает CFD. Это приводит к необоснованному увеличению массы носового балласта. OpenRocket оказывается наиболее пессимистичным в прогнозах, особенно для моделей с сужающимся хвостом (boat-tail).
🤔 Влияние геометрии: CFD демонстрирует, что переход на boat-tail вызывает гораздо меньшее смещение CP вперед, чем принято считать. Ракеты с обтекателем в реальности более стабильны, что подтверждается серией пусков с переменной центровкой. На визуализации давления видно, что поток внутри пускового ушка проходит практически беспрепятственно, опровергая теорию о его "запирании".
🤔 Чувствительность к углу атаки: реальный полет при выходе с направляющей (низкие скорости, малые числа Маха) более чувствителен к углу атаки, чем предсказывают упрощенные модели. Это критический фактор для расчета стабильности в ветреную погоду.

Переход к 3-д CFD-анализу через FreeCAD дает возможность учитывать сложные геометрические факторы: интерференцию потоков от канардов, влияние донного среза и нестандартных профилей оперения. Несмотря на высокую вычислительную емкость (сетки на 2-6 млн ячеек требуют от 1 до 8 часов расчета), такой подход критически важен для оптимизации высотных характеристик и маневренности управляемых систем.

⭐️Полезная Нагрузка