折叠翼无人机的设计是一项具有复杂性和多样性特点的工程，而面向临近空间投放的折叠翼无人机因其使用工况的特殊性，又进一步增加了其研究的难度。对于这样一种较为特别的无人机，如何有效的开展无人机总体设计，并针对若干关键技术开展研究已经成为摆在设计者面前的一个难点问题。传统研究重点仅针对折叠翼无人机本身开展，并未将投放作为做为重点进行考虑。本论文正是以两者结合作为切入点，以折叠翼无人机为核心研究对象，面向并针对投放，同时结合相关技术，使之适应自身特点的同时又能够切合工程实际需要。具体来讲，论文主要开展了以下研究工作:
　　首先，研究了折叠翼无人机的设计方法，及用于载运无人机的高空气球平台的设计方法。折叠翼无人机设计重点关注结构设计和折叠机构的设计。高空气球平台则包括主零压气球及投放结构的设计。
　　其次，开展了折叠翼无人机飞行性能的仿真与分析。首先对折叠翼无人机进行了全机的气动分析及机翼受力变形分析。然后对无人机的飞行性能及稳定性进行了分析。建立了无人机飞行动力学控制方程，并在此基础上，搭建了无人机三维仿真平台。
　　然后，开展了面向临近空间投放的若干关键技术研究。梳理了临近空间投放无人机面临的主要问题，重点针对前后机翼布局无人机的有效折叠技术，折叠翼无人机投放转平技术，及投放后折叠翼无人机的高效滑翔技术等开展研究。使用拉丁超立方设计及Kriging插值对无人机前后机翼位置布局对全机气动影响进行了分析，以及对无人机机翼展开过程的气动特性进行了插值拟合。针对折叠翼无人机投放过程中融合了机翼展开动作，引入折叠角气动导数，对飞行动力学控制方程进行补充，仿真无人机投放转平过程的运动学行为。最后对折叠无人机经投放后的长距离滑翔过程建立了再入动力学控制方程，并对大气风场影响进行了仿真计算。
　　最后，开展了原理样机的设计与研制，实际制作了两架折叠翼无人机。旨在将前面建立的设计方法和理论加以应用，并结合研究过程中提炼出的关键技术，开展样机加工研制，以求验证设计方法的可行性和实用性。
　　综上所述，本文主要获得了以下成果及结论:
　　(1)提出了将折叠翼无人机和临空投放进行结合并开展应用这一思路。在临近空间投放飞行器具有高度高，飞行距离远的优势。从投放携带方便性上考虑，将无人机机翼进行折叠，能有效节省无人机储放空间。本文将以上两者优点相结合，对用于临空投放的折叠翼无人机设计及关键技术进行了分析。
　　(2)建立了一套较为完整的折叠翼无人机及其载运平台的总体设计方法和流程。针对折叠翼无人机的本体结构及机翼折叠机构进行了设计。并使用打靶法和序列二次规划法对高空气球外形进行了设计，求解出零压气球完全膨胀及上升过程母线。
　　(3)通过对折叠翼无人机飞行性能的分析发现，所设计的折叠翼无人机具有良好的气动性能，机翼结构满足性能要求，可实现平稳滑翔、盘旋性能良好及具有静稳定性及动稳定性，并且能够在垂直投放下迅速可靠转平及无人机尾翼振动频率较高，不易受外界激励频率影响等特点。
　　(4)梳理并研究了无人机折叠展开、投放转平及滑翔等关键技术。总结出无人机前后机翼布局对全机气动性能的影响规律，机翼展开过程中随角度变化的气动性能变化趋势。对折叠翼无人机投放过程融合机翼展开运动进行了仿真，得出无人机运动曲线。对折叠翼无人机滑翔过程姿态及射程进行了计算，并得出大气风场对无人机具有较大影响的结论。
　　由此可以确定，合理的提炼关键技术、对其进行有效的分解，并结合仿真及试验进行验证，有助于最终切实解决实际工程中出现的问题。论文研究以开展折叠翼无人机设计为目的，引入了临空投放的概念，改进并发展了设计方法，并切实将其应用到无人机的实际设计中，取得了实用性效果。另外，对其中相关关键技术的梳理和研究，为后续进一步开展相关工作奠定了较为良好的基础。