Подбор ВМГ

Подбор ВМГ (/tools/vmg) сам предлагает связку «винт + регулятор» под ваш
самолёт: вы называете массу, крейсерскую скорость и аккумулятор, а инструмент
перебирает винты каталога, считает тягу, ток и время полёта и называет
регулятор с запасом.

Простыми словами. Проверка связки отвечает «сходится ли
то, что вы уже выбрали»; подбор отвечает «что поставить». Поэтому он требует
больше доверия к расчёту — и поэтому на этой странице так много сказано о его
точности.

Доступ. Подбор ВМГ — в закрытом тестировании, доступ по
приглашению. Пока раздел вам не открыт, гостю адрес отвечает «не
найдено», а после входа открывается страница «Доступ запрещён» — это не
ошибка вашего аккаунта. Тем же доступом закрыт подбор винта под намерение
на странице проверки и в ИИ-ассистенте.

Почему закрыт: подбор говорит «ставь вот это», а у рекомендации измеренная
ошибка расчёта перестаёт читаться как оговорка. Систематического перекоса у
расчёта нет, но разброс заметный — на крейсере в среднем 6.5 % и до 23 % в
худшей точке у продутого винта, а у винта, которого нет в каталоге, 9.5 % и
до 47.5 % (таблицы — ниже). Варианты
ранжируются именно по крейсеру, то есть на этом числе строится сам порядок
«что лучше». Проверка связки открыта всем: она считает
тем же расчётом, но ничего не выбирает — отвечает, сходится ли уже
собранное, и печатает измеренную ошибку рядом с числом.

Без учётной записи

Когда подбор открыт, страница и расчёт работают без входа: инструмент —
точка входа в Skyforge для того, у кого ещё нет ни аккаунта, ни парка.
Заполнять сверх минимума (масса, крейсерская скорость, напряжение пакета,
желаемая тяговооружённость) ничего не нужно — вердикт приходит сразу,
параметры пакета необязательны.

Ссылка на результат. После расчёта адрес страницы содержит введённые
параметры в читаемом виде:

/tools/vmg?mass_g=1500&speed_kmh=60&cells=4s&tw=1.5&battery_mah=2200&battery_c=25

Такую ссылку можно переслать — она откроется у другого человека и сразу
покажет тот же расчёт. Испорченный или неизвестный параметр просто
игнорируется: страница откроется с умолчаниями.

Учётная запись нужна для следующего шага — сохранить подобранную связку на
карточке своего борта рядом с его аккумуляторами, полётами и расходами
(приглашение появляется на странице после первого расчёта).

Чем грозит ошибка

Экран называет три детали, которые горят, когда их занижают, — винт, регулятор
и мотор:

• регулятор ниже реального тока полного газа перегревается и снимает тягу в
  наборе высоты: мотор останавливается в воздухе, а не на столе;
• пакет, который такой ток не отдаёт, просаживается и греется — вздутая банка в
  лучшем случае, просадка питания приёмника и потерянная модель в худшем;
• винт, берущий больше, чем рассчитан планер, нагружает мотораму и крыло ровно
  тогда, когда модель ниже и медленнее всего.

Поэтому критерий у инструмента не «точное число», а отсечение опасного:
связка, которую пакет физически не прокормит, не показывается вовсе, а
рекомендация регулятора берётся по худшему режиму, а не по крейсерскому.

Расчёт сверен с продувками UIUC, и ошибка у него заметная: см. раздел
«Точность: сверка с продувками UIUC» ниже. Его числа читаются как порядок
величины, а не как обещание.

Что нужно иметь под рукой

Инструмент спрашивает только то, что человек может измерить или прочитать, и
не просит оценок, которых он не знает:

• кухонные весы — взлётная масса с установленной батареей, в граммах;
• наклейка пакета — число банок, ёмкость (мА·ч) и C-rating; паспортный
  burst — только если он напечатан;
• тип модели — из него следует требуемая тяговооружённость (таблица ниже).

Число, которого вы не знаете, — не входной параметр: оставьте поля пакета
пустыми, и сверка с пакетом просто не выполняется (инструмент говорит об этом,
а не додумывает).

Методика и источники

Тяга и мощность на валу считаются по BEMT (Blade Element Momentum Theory —
теория элемента лопасти) на коэффициентах винтов из каталога инструмента:
статический уровень — из каталога, зависимость от скорости — по кривым
Ct(J) и Cp(J) самого винта (данные производителя APC, PER3). Рабочая точка
«мотор + винт» решается по Cp на текущей поступи, поэтому разгрузка винта в
полёте учтена.

Критерий отбора: два режима, а не один

Инструмент отбирает связки по двум разным требованиям, потому что режимов
два, и ни одно из них не заменяет другое:

В установившемся горизонтальном полёте тяга равна сопротивлению, а не доле
веса: доля веса — это про разгон и набор высоты, то есть про другой режим.
Поэтому крейсерский ток у инструмента — ток реального ровного полёта, а не
полного газа.

Три тока в таблице — это три режима, а не три оценки одного. «Ток
крейсера с набором» — по нему идёт отбор; «ток горизонтального полёта» — по
нему считается время полёта и его же видит человек в ровном полёте; «ток
полного газа» — по нему выбирается регулятор.

Сверка с бортами, которые реально летают

Критерий проверен не рассуждением, а связками из ангара — по правилу «если
критерий отвергает то, что летает годами, неверен критерий»:

Ни один реальный винт критерием не отвергается. Два последних борта —
мотопланеры со складными винтами, а складной винт выбирают не по КПД, а по
тому, что он складывается и помещается в фюзеляж; про складывание инструмент
не знает ничего, и низкое место здесь — граница инструмента, а не вердикт «так
летать нельзя».

Откуда взяты коэффициенты (каталог смешанный)

У каждой записи каталога свой источник, и он виден в результате. Из 77
типоразмеров каталога 38 продуты в аэродинамической трубе — у них коэффициенты
взяты прямо из замера; у остальных 39 замера не существует, и коэффициенты
взяты из данных производителя APC.

Третья строка — записи Slow Flyer 10×6, 11×5.5, 12×6 и 13×6.5, которых
нет в продувках. Таблица производителя даёт им коэффициент тяги на
0.001–0.002 ниже, чем одноразмерному Thin Electric, — хотя лопасть у Slow
Flyer шире в 1.56 раза (относительная хорда на 0.75 радиуса: 0.197–0.202
против 0.103–0.150, диапазоны не пересекаются), а на пяти типоразмерах,
продутых в обоих семействах, измеренный Ct у Slow Flyer выше в 1.31–1.49 раза.
То есть в этих числах перевёрнут сам знак различия между семействами.
Переписать их «правдоподобными» инструмент не вправе — это было бы выдумывание
данных; поэтому они остаются как есть, но помечены отдельно от честного
«замера не существует».

Сохранённый подбор не пересчитывается сам. Связка, однажды записанная в
проект, хранит числа на момент расчёта. Если каталог или расчёт с тех пор
уточнились, откройте инструмент и пересчитайте связку заново, прежде чем
что-то по ней покупать или строить.

Допущения, на которых стоит результат:

• КПД тракта «батарея → регулятор → мотор» принят постоянным — экран называет
  это число прямо в блоке «Методика»;
• падение тяги со скоростью и изменение мощности берутся по кривым Ct(J) и
  Cp(J) из опубликованных данных производителя (APC PER3), усреднённым по
  всем напечатанным там режимам оборотов, и интерполируются по диаметру и шагу
  так же, как сами коэффициенты. Форма кривой — расчёт производителя, а не
  продувка: измеренных кривых для этих типоразмеров никто не публикует, и это
  осознанная граница;
• коэффициент у винта один на весь диапазон оборотов, хотя измеренный Ct с
  оборотами растёт (эффект числа Рейнольдса): у 12×6 от 0.077 на 1046 об/мин до
  0.105 на 7546. Для продутых винтов взято среднее по всем опубликованным
  статическим точкам замера, без отбора «удачных»;
• размер, которого в каталоге нет, интерполируется по диаметру и шагу между
  соседними записями того же семейства: «10×7 APC-E» и «10×7 APC-SF» —
  разные винты, и числа одного не подставляются другому. Если у семейства нет
  записи нужного размера, коэффициент зажимается на ближайшей записи ЭТОГО
  семейства, а не берётся у соседнего;
• семейство винта инструмент пока не спрашивает там, где связка задаётся
  ползунками «диаметр × шаг» (панель ВМГ в конструкторе, интервальная оценка
  связки): в этом случае считается Thin Electric (APC-E) — самое массовое
  семейство каталога. Для Slow Flyer выбирайте винт на странице /tools/vmg,
  где связка подбирается по записям каталога вместе с их семейством.

Источники:

• UIUC Propeller Data Site
  (Brandt, Deters, Ananda, Dantsker, Selig) — продувки, из которых взяты
  коэффициенты 38 записей каталога и весь набор точек сверки;
• APC Propellers — performance data
  — данные производителя для остальных 39 записей (35 обычных и 4 помеченных
  как противоречащие геометрии лопасти);
• APC Propellers — file downloads,
  архив PERFILES_WEB (PER3) — кривые Ct(J) и Cp(J) для 115 типоразмеров
  обоих семейств.

Точность: сверка с продувками UIUC

Расчёт сверен с измерениями в аэродинамической трубе (UIUC Propeller Data Site,
тома 1–4, данные сняты 13.08.2026). Сравнивались 1511 измеренных точек —
это 38 реальных винтов семейств APC-E и APC-SF: модель инструмента
считалась на тех же оборотах и той же поступи, что и замер.

Ошибка заметная, и это главное, что нужно знать об инструменте.

Проценты ниже — доли статической тяги (или мощности) того же винта: на
винте, дающем на столе 1 кг, 10 % означают 100 г. Так считать приходится
потому, что у поступи, на которой тяга обращается в ноль, измеренное значение
само уходит к нулю, и «процент от значения в точке» там перестаёт что-либо
означать.

⚠ «Средняя ошибка» и «систематический сдвиг» — РАЗНЫЕ величины, и путать их
нельзя. Первая говорит, насколько ответ расходится с продувкой ВООБЩЕ (знак не
учитывается), вторая — насколько эти расхождения НЕ гасят друг друга, то есть на
сколько ответ смещён в одну сторону. Поэтому 5 % и +0.5 % в одной строке — не
противоречие: промахи крупные, но разнонаправленные. Знак сдвига в таблице —
результат замера, а не обещание инструмента: пока модуль сдвига ниже 5 %,
сторона считается неустановленной (пересчёт вправе её перевернуть), и на экранах
она не называется вовсе.

⚠ Эта таблица описывает винт, ЧЕЙ ТИПОРАЗМЕР ЕСТЬ В КАТАЛОГЕ и продут.
Половина каталога — данные производителя, а любой промежуточный размер
считается интерполяцией; для них ошибка совсем другая, и она измерена
отдельно — таблица «контроль с изъятием»:

Считается так: запись самого винта вынимается из каталога, и его
коэффициенты собираются интерполяцией по оставшимся соседям своего семейства —
ровно то, что происходит с непродутым размером. Подогнать модель под эту меру
невозможно по построению: проверяемая точка в её собственный ответ не входит.

Числа обеих таблиц — потолок, который инструмент объявляет: если
очередной пересчёт покажет ошибку больше, это будет видно сразу, а не
останется незамеченным.

Что означают эти числа

• Ток эталоном проверен не полностью. Труба меряет момент на валу, а не ток
  из пакета: числа выше — ошибка мощности на валу. КПД тракта
  «батарея → регулятор → мотор» не проверен ничем, поэтому реальная ошибка по
  току не меньше названной. Проверить её можно только ваттметром на столе.
• Знак ошибки по току — в сторону запаса: инструмент требует больше тока,
  чем возьмёт связка, значит рекомендованный регулятор скорее крупнее нужного,
  а время полёта — пессимистичное.
• Систематического перекоса статической тяги нет, и понимать это надо
  буквально: у продутого винта коэффициент каталога РАВЕН среднему по его же
  замеру, поэтому малый сдвиг здесь — следствие построения, а не достижение.
  Осмысленный остаток — разброс: 5 % средней ошибки и до 20 % в худшей
  измеренной точке (замер того же винта на разных оборотах). Одного расчёта
  для решения «полетит» мало — проверяйте весами.
• У винта, которого в каталоге нет, ошибка втрое-вдесятеро больше (16 % по
  тяге и 36.5 % по току на статике — вторая таблица выше). Это и есть цена
  промежуточного размера с ползунка и записи, взятой у производителя.
• Крейсерская тяга систематически не занижается: винт тянет и за
  геометрическим шагом — 309 из 1321 крейсерской точки замера лежат за ним, —
  и модель это учитывает по кривой Ct(J), а не обнуляет тягу раньше времени.
• Строки на данных производителя помечены «не проверено» независимо от
  режима: такого винта в трубе не было вовсе, и никакие обороты не сделают
  его строку сверенной. Четыре из них помечены СИЛЬНЕЕ — про их числа
  известно, что они противоречат ширине лопасти (см. «Откуда взяты
  коэффициенты» выше).

Что остаётся причиной ошибки

Оставшееся названо прямо — это не список оправданий, а список задач:

• форма кривой — расчёт производителя, а не продувка. Уровень коэффициента
  у продутых винтов измерен, а вот как он падает со скоростью — считал APC.
  Своих измеренных кривых у нас нет, и брать их из того же набора, которым мы
  меряем точность, нельзя: это была бы проверка данных ими же самими. Часть
  крейсерской ошибки из таблицы выше — цена этого допущения;
• интерполяция на типоразмер, которого в каталоге нет — 16 % средней
  ошибки по тяге и 36.5 % по току (вторая таблица точности выше). Это главная
  оставшаяся неизвестность: половина каталога — данные производителя, а любой
  промежуточный размер считается интерполяцией;
• данные производителя там, где продувки нет вовсе — их ошибка не измерена
  никак и измерена быть не может: сравнивать не с чем. Четыре записи Slow Flyer
  из этого числа заведомо дефектны и помечены отдельно;
• один коэффициент на весь диапазон оборотов — 5 % средней ошибки статики
  остаётся даже у винта, чей типоразмер продут и есть в каталоге своим
  семейством.

Где расчёт проверен, а где нет

Границы применимости вычисляются из самого набора эталонных точек (сдвинуть
границу, не сдвинув замер, нельзя):

Ось «конец лопасти», а не обороты: 16″ на 3000 об/мин и 8″ на 6000 — один и
тот же режим для лопасти. Число Рейнольдса приводится справочно — оно посчитано
по 17 винтам, для которых UIUC опубликовал геометрию лопасти; внутри
прямоугольника «диаметр × конец лопасти» Re монотонен по обеим осям.

Режим за этими границами помечается в таблице результатов как «не проверено»
— число всё равно показывается, но рядом сказано, какая ось вышла за край.
Это утверждение об инструменте, а не о винте.

Что осталось непроверенным вовсе:

• винты меньше 8″ — в базе UIUC мелких скоростных винтов почти нет, а тех,
  что есть, нет в семействах каталога. Инструмент их предлагает (каталог
  начинается с 4.75″) и честно помечает «не проверено»;
• КПД тракта — эталон электрических величин не содержит (см. выше);
• время полёта, потребная мощность мотора, рекомендация KV — производные от
  проверенных величин, отдельного эталона у них нет.

Как проверить результат самому

Три величины из таблицы измеряются на столе обычными приборами — на экране их
колонки помечены соответствующим прибором:

Остальное дома не проверяется и честно помечено оценкой: крейсерская тяга и
КПД требуют скорости набегающего потока, а время полёта считает только тяговой
ток.

⚠️ Замер идёт с установленным винтом — он и есть нагрузка. Закрепите
модель, держите плоскость вращения свободной и стойте вне её, наденьте
защиту глаз, давайте полный газ короткими включениями и отключайте батарею
прежде, чем трогать модель.

Входные параметры

Результаты расчёта

Для каждого подходящего пропеллера APC из каталога платформа рассчитывает:

• Крейсерская тяга (г) — тяга в крейсерской рабочей точке
• Статическая тяга (г) — тяга на полном газе без набегающего потока;
  единственная из тяг, которую можно проверить весами (см. «Как проверить
  результат самому»)
• Ток крейсера (А) — потребляемый ток в крейсерской рабочей точке
• Ток полного газа (А) — потребляемый ток на взлёте и в наборе высоты
• Мощность (Вт) — потребляемая мощность
• КПД (%) — пропеллерная эффективность
• T/W — достигаемая тяговооружённость
• RPM — обороты при крейсерской скорости
• Время полёта (мин) — на крейсере, если задана ёмкость пакета (см. ниже)
• ESC — рекомендуемый регулятор; рядом с номиналом указан ток, по которому
  он выбран (пиковый ток с запасом), чтобы происхождение рекомендации было
  видно, а не пересчитывалось в уме

Что делает батарея

Ёмкость и C-rating необязательны, но заданы — работают две вещи сразу.

Ток сверяется с пакетом. Допустимый продолжительный разряд =
ёмкость × C (2200 мА·ч × 25C = 55 А). Дальше:

• крейсерский ток выше продолжительного разряда — рабочая точка не
  показывается: крейсер и есть продолжительный режим;
• ток полного газа выше того, что пакет отдаёт даже в паспортном burst, —
  связка не показывается вовсе. Регулятор подбирается именно по этому току, и
  рекомендация, которую пакет физически не прокормит, — это рекомендация
  испортить пакет (а заодно и регулятор);
• ток полного газа между продолжительным и burst-пределом — связка
  показывается с пометкой ⚡ и предупреждением: полный газ короткими
  включениями (взлёт, набор) пакет отдаст, длительный полёт на полном газе —
  нет.

Пиковый (burst) C-rating берётся ТОЛЬКО из паспорта пакета. Не указан — за
пиковый предел принимается продолжительный: подставлять «обычно вдвое» значило
бы разрешать пакету то, чего он, возможно, не может.

Не прошла ни одна связка — подсказка под таблицей называет предел пакета и что
менять: ёмкость, C-rating, паспортный burst, напряжение или целевое T/W.

Время полёта считается по току горизонтального полёта:
ёмкость × 0.8 / ток.
Двадцать процентов остаются в пакете — LiPo не разряжают в ноль. Оценка
учитывает только тяговой ток: приёмник, серво и видео в неё не входят, а
реальный профиль с набором высоты короче ровного крейсера.

Почему регулятор крупнее, чем кажется нужным

Регулятор подбирается по току полного газа с запасом 20%, а не по
крейсерскому току. Крейсерская рабочая точка стоит на потребной тяге режима, то
есть у малого тока связки; на взлёте и в наборе высоты тот же винт берёт в
несколько раз больше (сколько именно — зависит от целевого T/W). Поэтому в
таблице показаны все три тока: по двум левым судят о расходе батареи в полёте,
по правому — о номинале регулятора.

Здесь же работает вторая половина критерия отбора: требуемую статическую тягу
винт обязан давать на оборотах, которые переживёт. Конец лопасти быстрее
190 м/с — предел, выше которого связка не предлагается вовсе; это не запас
осторожности, а верх того, что реально летает (пилон на APC 4.7×4.7 и
30 000 об/мин сидит ровно на нём).

Требование T/W задаёт режим полного газа: чем выше T/W, тем выше пиковый ток и
крупнее регулятор. Если пиковому току не хватает даже верхнего номинала из
каталога инструмента (80 А), рекомендация честно пишется как >80A ESC и
страница показывает предупреждение — брать регулятор нужно по паспорту
производителя либо снижать целевое T/W.

Рекомендации по T/W

Как пользоваться

1. Перейдите в /tools/vmg
2. Введите параметры модели
3. Нажмите Рассчитать
4. Отфильтруйте результаты по T/W и выберите подходящий пропеллер
5. Возьмите рекомендованный ESC: запас 20% над током полного газа в него уже
   заложен (см. «Почему регулятор крупнее, чем кажется нужным»)

Примечание о точности

Расчёт основан на BEMT с коэффициентами реальных пропеллеров APC. Его ошибка
измерена, а не оценена «характерной для метода» — числа в разделе «Точность:
сверка с продувками UIUC» выше. Для уточнения используйте данные
производителя мотора и собственный замер на столе.

Подбор ВМГ в конструкторе

В Aero Designer (страница проекта) есть секция
«Подбор ВМГ» — тот же расчёт прямо в конструкторе, без перехода на
отдельную страницу /tools/vmg.

Как работает

1. В левой панели конструктора раскройте секцию «Подбор ВМГ»
2. Выберите конфигурацию батареи (2S–6S)
3. При желании введите ёмкость пакета (мА·ч) и его продолжительный C-rating —
   тогда ток сверяется с пакетом и считается время полёта (паспортный burst
   спрашивает только страница /tools/vmg)
4. Расчёт запускается сам, через полсекунды после изменения любого из
   параметров:
   - Масса проекта
   - Крейсерская скорость
   - Конфигурация батареи (S)
   - Ёмкость и C-rating пакета

Что показывается

• Лучший вариант — карточка с тягой, T/W, КПД, током крейсера, током
  полного газа, мощностью, RPM, ESC, пределом разряда пакета и временем полёта
• Альтернативы — свёрнутый список (раскрывается по клику)
• Рекомендация мотора — текстовая подсказка по тяге

Сохранение в проект

Кнопка «Применить» записывает выбранный пропеллер, мотор и ESC в данные
проекта. При следующем открытии конструктора рекомендация подгружается
автоматически.

Когда не находится ни один пропеллер

Если параметры за пределами возможностей пропеллеров APC из каталога
(слишком тяжёлая модель, слишком высокая скорость на 2S и т.п.) —
показываются подсказки с конкретными предложениями:
повысить напряжение, уменьшить массу или скорость. Если причина в пакете
(ни одна связка не укладывается в его разряд) — подсказка называет предел
пакета и предлагает поднять ёмкость, C-rating или напряжение.

API

Секция конструктора использует тот же endpoint, что и страница /tools/vmg:

• POST /tools/vmg/calc — расчёт (см. выше)
• POST /projects/{id}/vmg/apply — сохранение выбранной рекомендации в проект

Payload /vmg/apply (все поля опциональны, сохраняются только переданные):
vmg_motor, vmg_prop_name, vmg_thrust_g, vmg_current_a,
vmg_current_peak_a, vmg_power_w, vmg_efficiency_pct, vmg_tw_ratio,
vmg_rpm_cruise, vmg_esc, vmg_battery_capacity_mah,
vmg_battery_c_rating, vmg_battery_limit_a, vmg_endurance_min.