方舟90 是爱虎科技按限时载运项目比赛规则全新设计的一架载机。从 8 月 22 日确定全机尺寸规格开始,到 8 月 26 日 Rhino 全机模型基本成型,设计环节已走过约一半工作量。整个过程在网站上留下了完整记录,每一步都经历了大量建模、计算、调整和迭代。

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设计历程:十余篇记录背后的工作量

下面的时间线整理了方舟90 从立项到当前状态的主要设计节点。每一个节点都不是一次性完成的,而是反复修改后的结果:

阶段新闻记录主要工作
全机规格news-117确定翼展、弦长、机身尺寸、重量目标等全机规格清单
机翼气动news-121 / news-122讨论升力分布、小翼、翼刀、渐收与上反,完成气动仿真计算
机翼结构news-120 / news-1246 道梁 + 全翼肋结构分析,补充立板让强度再上一个台阶
舵机选型news-123副翼、升降、方向、前轮转向 4 组 6 个舵机的选型分析
重量与推重比news-125机身 1.5kg + 90 块 EVA 2.88kg,重新核算 T/W=0.60
课程论文news-126把工程设计与教学实践整理成独立论文
材料合规整改news-127 / news-128比赛规则禁用木材,机翼机身全部改用瓦楞纸,外型推倒重来
结构再设计news-129 / news-130减重孔分析、两道梁 + 七道肋 + 双层瓦楞纸蒙皮结构强度分析
渲染出图news-131瓦楞纸材质贴图、面方向修正,确保渲染和出图准确
粗略估算,从第一版规格清单到当前 Rhino 全机模型,累计调整版本超过 30 次,仅机翼部分就经历了 6 梁 → 3 立板 → 2 梁 + 双层蒙皮三轮大改。
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当前状态:Rhino 四视图基本定型

下图是 8 月 26 日在 Rhino 中截取的方舟90 四视图。可以看到:

  • 机翼采用绿色瓦楞纸蒙皮,带渐收和上反角;
  • 机身、尾翼、起落架结构已按比赛规则用瓦楞纸重新建模;
  • 全机比例协调,主要结构件位置基本确定。
方舟90 Rhino 四视图设计进展

图:方舟90 Rhino 四视图(左上俯视、右上透视、左后视、右侧视)。全机按限时载运比赛要求建模,机翼绿色蒙皮、机身瓦楞纸纹理已到位。

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为什么说只完成了一半

建模定型只是设计阶段的一个里程碑。后续至少还有以下工作要做:

后续阶段主要内容预计工作量
图纸出图翼肋、梁、机身侧板、尾翼零件图,标注切割线
工艺验证瓦楞纸切割、折弯、粘接、热熔胶固化测试
试制样机先做 1:1 机翼段和机身段,验证装配
全机组装机翼、机身、尾翼、起落架、舵机、动力系统集成
试飞调试重心调整、舵面行程、飞行姿态、载重测试
设计阶段花的时间越长,后面加工和试飞出现的问题就越少。现在多花时间在 Rhino 里验证,比做出样机再返工成本低得多。
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下一步:进入加工生产

接下来将把 Rhino 模型转成工程图纸,开始瓦楞纸样机试制。所有加工和试飞过程也会继续以新闻形式记录,方便学员和家长跟踪项目进展。

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