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技术笔记 · 第 153 期

方舟60 装货方案定案:机头开盖式货舱

从散装倒仓到机头开盖——装货方式的重新设计,附 2026 CAADC 少年组成绩对照与得分预估

📅 2026-09-06 ✍️ 苏教练 🏷️ 限时载运项目 ⏱️ 约 10 分钟阅读

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

方舟60 四视图:机长1750、翼展2200、双垂尾、双发12寸桨、货仓870×210mm
方舟60 四视图(Rhino 建模):机长 1750mm · 翼展 2200mm · 双垂尾 · 双发 12 寸桨 · 货仓 870 × 210mm · 三轮起落架

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 EVA90 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
规划逻辑:先易后难、先稳后狠。第一架用宽裕的动力冗余把飞机的"脾气"摸透,第二架再把每一克重量都换成载荷。两架飞机共用电机、电调、桨、减速组、遥控接收机,备件只备一份。

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。

!
核心矛盾:散装倒仓需要"上方或侧面的大口子 + 能抖实的空间",而方舟90 的高翼布局把货舱正上方全部盖住,侧面开口又受双尾梁约束——最自然的装货口,恰恰是飞机正前方。

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⭐⭐⭐
几何决定答案:机头俯视是 420mm 全宽方形 → 机头罩本身就是全机最大的活动盖板,掀开就是完整货舱截面。加上货箱推进方向与飞行惯性方向一致(刹车时货箱向前压,越压越稳),机头开盖是三种方案里唯一"几何、速度、重量、重心"四项全优的答案。

机头开盖方案的设计细节

落地设计
方舟60 机头开盖式货舱 · 结构示意(侧视) 0 货舱长 ~800 单位:mm(示意图,比例示意) 货舱(宽 420 × 高 200) 机头罩(向上翻开 · 全宽 420mm) 铰链×2(顶部) 锁扣(底部中央) 锁扣 底部滑轨条×2 限位挡块 中隔板
方舟60 机头开盖货舱示意:机头罩向上翻开,货箱沿底部滑轨推入,顶到后壁限位挡块即到位。

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
散装也能用:机头开盖并不排斥散装

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

单轮运载
198
66块 × 3趟
单轮得分(学生 ×1.2)
2376
198 × 10 × 1.2
两轮总分
4752
2376 × 2

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287028805750一等奖
2南航航空宇航工程研究院 · 天启组队215021504300一等奖
3河北科大青少年航模队 · 机图2167017003370一等奖
4宁波睿翼 · 永不折机140019603360一等奖
5宁波睿翼 · 火神组140016803080一等奖
6河北科大青少年航模队 · 机图1142016403060一等奖
7南航 · 鸭梨好对队86421003024一等奖
8宁波睿翼 · 海外青年112013442464一等奖
9宁波外国语学校36011201480二等奖
10太原理工大学青少年航模队9603201280二等奖
11funlink 飞行器研发实验室3009001200二等奖
12funlink 飞行器研发实验室3008201120二等奖
13沧州市民用无人机应用协会540180720二等奖
方舟60(预估)237623764752预估一等奖(超第2名452分)
结论:冠军装 80 块。
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。
今年的最终目标:把飞机和队伍调试好,完成第二名 + 一等奖的目标——这就是今年的最终目标。需要清醒的是:以上全部还停留在思考与讨论层面,尚未经过实机试飞与队伍磨合的验证,真正的检验从总装、试飞、计时训练开始。

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

策略建议:两架飞机互补参赛

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。

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