方舟90 实机建造记录（二）
前轮起落架设计与建模

从今天起，方舟90 进入实物建模与制作阶段。第一件动手的部件，是位于机身前段、承担滑跑、转弯、起降冲击的关键件——可转向前轮起落架。它由两片红色固定片、中间的机身夹层、4 mm 弹簧钢丝主轴、φ70 × 24 EVA 泡棉轮胎、φ4.1 轮轴以及黄色轴向轮挡组成，结构简洁、零件少，便于后续 3D 打印或 CNC 加工。

前轮起落架看似不起眼，却是整架飞机第一个在跑道上"挨地"的零件。它的设计必须同时满足以下四项要求：

下方表格汇总了今天确定的全部零件清单与几何尺寸。后续 Rhino 建模与 3D 打印将严格依据此表执行，避免设计/实物"两张皮"。

零件	规格 / 数值	数量	备注
红色固定片（夹片）	115 × 60 × 4 mm 3D打印（PLA）	2	从机身上下两侧夹紧机身
弹簧钢丝主轴	φ4.0 mm × 130 mm	1	贯穿两片固定片，承力兼转向
EVA 轮胎	φ70 × 24 mm（外径 × 厚度）	1	泡棉材质，吸能减震
轮毂（轮辐盘）	φ50 × 24 mm 白色硬塑料	1	贴于轮胎中心，提供键槽
轮轴（贯通轴）	φ4.1 mm × 70 mm 钢轴	1	与 4.0 钢丝做 0.1 mm 间隙配合
黄色轴向轮挡	φ10 × 6 mm 黄铜/塑料	4	轴向定位、防滑出、防窜动
固定螺丝	M3 × 12 内六角	4	机身内部螺接两片固定片
转向拉杆	φ1.5 钢丝 + M2 接头	1	由前轮舵机带动，控制左右

1. 为什么用 4 mm 钢丝而不是 6 mm 或 8 mm？

起落架主轴有两个功能——承力 + 转向。4 mm 弹簧钢丝属于"软硬刚度恰好"的甜区：

• 太细（< 3 mm）：满载着陆时永久变形，飞机一落地就歪；

• 太粗（> 6 mm）：失去弹性缓冲，硬碰地面易把冲击直接传给机身结构，且转向需要更大力矩；

• 4 mm 钢丝在 4.5 kg 满载下形变 ≈ 3–5 mm，吸收冲击后能自动回弹，且舵机能轻松带动转向。

2. 轮轴为什么要 4.1 mm，不是 4.0 mm？

这是典型的间隙配合（H7/h6）设计思路：钢丝外径 4.0 mm，轮孔加工到 4.1 mm，留 0.1 mm 间隙，目的是——

• 允许轮胎绕轴自由旋转，不卡死；

• 弥补手工钻孔误差，避免"孔径 3.9 mm 时根本装不进去"；

• 间隙小到肉眼几乎看不出，但足以让滚动阻力 < 0.05 N。

3. 黄色轮挡（轴向限位）的关键作用

很多人会忽略轮挡，但在草地上滑跑或硬着陆时，冲击力会让轮胎沿轴向窜动，轻则蹭到固定片，重则掉轮。黄色轮挡就是两端的"轴肩"——

• 一侧顶住轮毂中心，另一侧顶住另一片固定片；

• 与 4 mm 钢丝用同一直径配合孔，拆装时无需工具，徒手按压即可锁止；

• 颜色选用黄色仅为装配防错提示——与红色固定片、白色轮毂形成视觉对比，检查时一眼可见。

4. 红色固定片为什么要"两片夹"而不是"一片底座"？

两片夹持式结构相对单片底座有三个优势：

• 受力对称：滑跑冲击均匀传到机身上下蒙皮，没有单侧弯矩；

• 可拆装性：拆 4 颗螺丝就能把整组起落架取下，无需破坏机身；

• 方便校准：上片与下片之间的间隙可以直接当"机身厚度尺"，加工机身时按 4 mm 间隙精确下料。

下面两张为 Rhino 7.4 Perspective 视口截图，展示了当前模型状态。图 1 为俯视视角，可见两片红色固定片的开孔布局（中间 4 个 M3 沉孔、左右各 2 个转向拉杆孔）；图 2 为透视视角，能看到钢丝、轮子、轮挡、轮轴的整体装配关系。

本次建模尚有三处细节待实物校核后再回头修正 Rhino 模型：

前轮起落架建模完成后，立刻进入实物采购与样件试制环节：

阶段	关键任务	交付 / 目标
① 零件下料	固定片 3D 打印（PLA）、钢丝校直、轮挡 3D 打印	进行中
② 样件装配	按图 2 顺序：固定片 → 钢丝 → 轮胎 → 轮轴 → 轮挡	本周
③ 转向测试	连舵机、量最大偏角（±25°）、测转弯半径	下周
④ 落震测试	从 30 cm 高自由落体，观察变形量	待测

方舟90 实机建造正式开工。前轮起落架虽小，但要把"4 mm 钢丝、4.1 mm 间隙、70×24 轮胎、两片夹持"这四件事做扎实了，整机才有可能在跑道上稳稳落地。后续主轮、机腹支点、翼下支撑会陆续推进，请持续关注。