方舟90 的装货方案定案时,采用的是散装倒仓(见《装载方案定案——散装倒仓取代定制箱》):90 块 EVA 方块直接倒进货舱、抖实、起飞。这个方案为整机减重近一公斤,在当时是最优解。
但当第一架实机(以 66 块为目标载荷的方舟60)的三视图和 Rhino 模型越来越具体,散装方案是否仍然最优,值得重新论证一遍。这篇记录完整的思考过程:先立新目标,再比三种装法,最后用 2026 CAADC 真实成绩估算方舟60 能拿多少分。
从方舟90 到方舟60:两架飞机的规划
先立目标项目规划从"一架飞机"调整为两架渐进:
| 项目 | 第一架 · 方舟60(验证机) | 第二架 · 方舟90(性能机) |
|---|---|---|
| 定位 | 先把飞行调稳、把流程跑通 | 把载重压到极限冲高分 |
| 单趟载荷 | 66 块 EVA | 90 块 EVA |
| 载荷重量 | 约 2112 g | 约 2880 g |
| MTOW | 约 3.7 kg | 约 4.5 kg |
| 推重比(12寸减速组) | 约 0.82,动力宽裕 | 约 0.68,正常货运区间 |
| 主要任务 | 验证重心、舵量、起降、装货机构 | 全载重冲奖 |
原方案回顾:散装倒仓为什么不再合适
重新论证散装倒仓的核心是"倒得越满、挤得越死、越滑不动",靠 85% 以上的填充率把方块锁成一个"类固体"。它有两个前提:
1货舱要做成"浅盘"
矮而宽的货舱,方块倒进去自然铺平不堆山,配合"倒+抖+压实"达到高填充率。
2要有一个"大口子"
倒货的口要够大、位置要顺手,最好双手能伸进去抖实、压实。
问题出在第二个前提。方舟90 的机身几何是:机头俯视全宽方形(420mm 一路通到最前)、机尾两个视角都收窄。这意味着全机最大、最规整的开口在机头,而不在机尾。散装倒仓原本设想的口子位置,与机身几何不匹配——这就是重新设计的起点。
三种装货方案对比
几何决定答案重新设计时,按三个方向逐一论证:
方案一:机头开盖,货从头部装入
机头罩做成向上翻开的盖子,装货时整个前面敞开,货箱或散装方块从正前方送入货舱。
方案二:拆机翼,从上方装货
高翼机翼做成快拆,拆掉机翼后整个货舱顶面敞开。装货最爽,但每轮拆装要 1~2 分钟,且要拔发电机线、舵机线,比赛节奏完全不允许。
方案三:从机翼前后的空间塞货
机翼弦长 400mm 正好盖住货舱中段,前后各剩约 200mm 的开口。看似改动最小,但中段(机翼正下方)是死角,散装倒不进去、货箱塞不进去。
| 对比维度 | ① 机头开盖 | ② 拆机翼 | ③ 机翼前后塞 |
|---|---|---|---|
| 开口大小 | 最大(420×200mm 全宽) | 最大(顶面全开) | 小(前后各 200mm) |
| 装货速度 | 快,推入即到位 | 最慢,拆装 1~2 分钟 | 中,两侧分别装 |
| 结构复杂度 | 低(铰链+锁扣) | 高(快拆+电接点) | 低(两个舱盖) |
| 重量代价 | 小 | 大 | 最小 |
| 中段死角问题 | 无,从前往后一次装满 | 无,顶面全开 | 有,中段填不满 |
| 与机身几何匹配 | 完美(机头全宽方形) | 与高翼布局冲突 | 受双尾梁约束 |
| 重心重复性 | 货箱顶到后壁,位置固定 | 自由摆放 | 前后舱分别控制 |
| 综合推荐 | ⭐⭐⭐⭐⭐ 定案 | ⭐ | ⭐⭐⭐ |
机头开盖方案的设计细节
落地设计四个关键机构
| 机构 | 做法 | 重量 |
|---|---|---|
| 机头罩铰链 | 顶部左右各 1 个塑料薄片铰链,机头罩自重轻,铰链受力很小 | ~10g |
| 底部锁扣 | 正中央一个卡扣式按扣,单手一按解锁,关上"咔嗒"一声锁紧 | ~8g |
| 货箱滑轨 | 货舱底部贴两条塑料条(或薄碳片),货箱推入顺滑、不刮底板 | ~15g |
| 限位挡块 | 货舱深处一块轻木挡块,货箱推到位即停,重心每次一致 | ~5g |
如果追求极限减重,可以不做货箱、直接散装——机头盖掀开后整个截面敞开,双手伸进去抖实比任何侧口都方便。货箱方案和散装方案共用同一套机头开盖机构,比赛日现场决定用哪种。
成绩预估:对照 2026 CAADC 少年组
关键结论计分规则(已确认):每块 EVA 10 分、每轮飞 3 趟、两轮成绩相加;学生操纵 ×1.2 系数。
对照 2026 CAADC 少年组限时载运总成绩(17 队)
2026 年 7 月少年组限时载运赛项共 17 支队伍,成绩如下(第一轮 + 第二轮 = 总分):
| 名次 | 参赛单位 | 第一轮 | 第二轮 | 总分 | 奖项 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 南航航空宇航工程研究院 · 六号载机队 | 2870 | 2880 | 5750 | 一等奖 |
| 2 | 南航航空宇航工程研究院 · 天启组队 | 2150 | 2150 | 4300 | 一等奖 |
| 3 | 河北科大青少年航模队 · 机图2 | 1670 | 1700 | 3370 | 一等奖 |
| 4 | 宁波睿翼 · 永不折机 | 1400 | 1960 | 3360 | 一等奖 |
| 5 | 宁波睿翼 · 火神组 | 1400 | 1680 | 3080 | 一等奖 |
| 6 | 河北科大青少年航模队 · 机图1 | 1420 | 1640 | 3060 | 一等奖 |
| 7 | 南航 · 鸭梨好对队 | 864 | 2100 | 3024 | 一等奖 |
| 8 | 宁波睿翼 · 海外青年 | 1120 | 1344 | 2464 | 一等奖 |
| 9 | 宁波外国语学校 | 360 | 1120 | 1480 | 二等奖 |
| 10 | 太原理工大学青少年航模队 | 960 | 320 | 1280 | 二等奖 |
| 11 | funlink 飞行器研发实验室 | 300 | 900 | 1200 | 二等奖 |
| 12 | funlink 飞行器研发实验室 | 300 | 820 | 1120 | 二等奖 |
| 13 | 沧州市民用无人机应用协会 | 540 | 180 | 720 | 二等奖 |
| — | 方舟60(预估) | 2376 | 2376 | 4752 | 预估一等奖(超第2名452分) |
方舟60 以 66 块/趟、3 趟/轮、学生操作(×1.2)、两轮稳定的表现,预估总分 4752 分——超过 2026 年少年组 第 2 名(4300 分)452 分,稳进一等奖区间。一等奖(前 8 名)的门槛是 2464 分,方舟60 的预估分是其 1.93 倍。
如果能多飞一趟:4 趟的冠军潜力
6 分钟一轮,装货快 + 起降顺 + 航线熟的情况下,4 趟并非不可能。66 块 × 4 趟 × 10 分 × 1.2 = 3168 分/轮,两轮 6336 分——超过 2026 年少年组冠军(5750 分)586 分。这就是"装货速度"和"起降效率"的价值:多飞一趟,比多拉 30 块还划算。
正式比赛时,风大、条件差就上 66 块保底;天气好、场地顺就上 90 块冲分。拿一场稳定的成绩,永远比赌一场极限的成绩明智。
下一步计划
路线图1机头开盖机构落地
铰链、锁扣、滑轨、挡块四个件定型,与货舱建模同步进行。
2方舟60 总装与试飞
沿用 X2216 + 2:1 减速组 + 12 寸桨动力,先把推重比 0.86 的宽裕手感调出来。
3装货流程计时训练
目标:开盖→装货→关盖锁紧 15 秒内完成,为 4 趟/轮争取时间。
4方舟90 上马
验证机成熟后,货舱加长、载荷加到 90 块,进入冲分阶段。
方舟60 的装货方案就此定案。下一期进入机头开盖机构的具体建模与货舱定型尺寸。下期见。