从本次公开的四视图效果看,宽扁箱式机身、高置机翼、双尾梁 H 尾的整机比例协调,CAADC 标志按 1m×0.5m 周期均匀平铺后识别度很好。接下来将进入结构下料与试制阶段。
机型背景与设计目标
CAADC 限时载运方舟90 是面向 中国青少年飞行器设计创新大赛(CAADC)限时载运项目 设计的电动固定翼载机,核心任务是在规定时间内尽可能多地运输 EVA 方块。四项核心设计目标如下:
单次稳定承载 90 块 EVA(约 2.88 kg),兼顾装载效率与飞行安全。
采用 高翼 + 宽扁箱式机身 + 双尾梁 H 尾,货仓大、稳定性好。
Rhino 全参数化建模,为出图、下料、CFD 校核与结构优化留足空间。
用 CAADC 官方标志做主题涂装,强化赛事辨识度与品牌一致性。
方舟90 全机设计参数
基准状态以下数据汇总自建模定型阶段的多篇技术文章(news-117、news-121、news-122、news-132),是当前 Rhino 模型所依据的基准状态。
| 项目 | 数值 / 说明 |
|---|---|
| 气动布局 | 高翼 + 宽扁箱式机身 + 双尾梁 H 尾 |
| 翼展 b | 2200 mm(2.20 m) |
| 翼弦 c | 400 mm(矩形翼基准) |
| 几何翼面积 S | 0.896 m² |
| 有效翼面积 | 0.838 m²(机身修正系数 η=0.6) |
| 展弦比 AR | 5.60 |
| 翼载荷 W/S | 5.0 ~ 5.4 kg/m² |
| 翼型 | NACA 4415(相对厚度 15%) |
| 机翼形式 | 矩形平直翼(无上反角、无外翼负扭转 washout) |
| 机长 | 1500 mm |
| 机身截面(宽×高) | 约 440 × 240 mm(宽扁浅盘) |
| 货仓内尺寸 | 800 × 420 × 200 mm,容积 67.2 L |
| 平尾 | 高置 700 × 150 mm,面积 0.105 m²,尾容比 Vh=0.30 |
| 垂尾 | 2 片梯形,单片 h180/根弦 200/尖弦 120 mm,合计 0.058 m²,Vv=0.030 |
| 尾翼翼型 | NACA 0012 |
| 空机重 | 约 1.5 kg |
| 最大起飞重量 MTOW | 约 4.5 kg |
| 单架次载荷 | 90 块 EVA(约 2.88 kg) |
| 推重比 T/W | 0.60 |
| 动力系统 | 2 × 2216 1250KV 无刷外转子 + 9×6 螺旋桨 + 1300 mAh 3S LiPo |
| 起落架 | 半埋主轮 ×2(约 φ50 mm)+ 支柱 |
建模完成度与结构亮点
五处关键从四视图可以清晰看到以下五个关键设计,整体完成度较高:
1宽扁箱式机身
货仓与机身融为一体,顶部敞开便于快速装卸 EVA 方块;浅盘截面重心低、侧向稳定性好。
2高置机翼
机翼位于机身顶部,远离货仓开口避免碰撞,矩形平直翼结构简洁、安装方便。
3双尾梁 + H 尾
尾梁伸出机尾,尾翼抬高至尾流之上,俯仰/航向效率高;结构简洁、维护方便。
4双发半埋安装
两副动力对称布置于翼前缘前方,木质框架 + 轻木蒙皮短舱,兼顾散热与强度。
5CAADC 标志涂装
机身、机翼、垂尾统一贴 1m×0.5m 无缝 CAADC 贴图,白底蓝标,赛事识别度高。
涂装效果四视图
Rhino 7.4 视口下面四张图为 Rhino 7.4 视口直接截图,分别为透视、仰视、俯视、右侧四个角度。CAADC 标志在机翼、机身曲面、垂尾上均能连续平铺,接缝视觉上不明显。
后续工作计划
试制在即全机外形定型后,下一步将转入结构试制与验证,关键节点如下:
| 阶段 | 关键任务 | 交付 / 目标 |
|---|---|---|
| ① 结构细化 | 完善翼肋、翼梁、机身隔框、尾梁接头等内部结构 | 进行中 输出 CAD 下料图 |
| ② 材质合规 | 主结构由木材改为瓦楞纸(B楞 3mm)+ 桐木方骨架 | 进行中 确保材料符合比赛规则 |
| ③ 重量复核 | 按最终三维模型重估空机重与重心位置 | 计划中 MTOW ≤ 4.5 kg、CG≈26% MAC |
| ④ 风洞 / 试飞 | 样机滑行、首飞与载重试飞 | 待样机 验证滑跑、爬升、转弯与装卸效率 |
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