本文研究最优化设计技术在直升机和倾转旋翼机设计过程中的应用。重点研究直升机总体参数优化设计和倾转旋翼机旋翼桨叶气动与结构双学科优化设计问题,并进行了倾转旋翼桨叶多学科集成平台联合仿真设计研究。主要研究工作有: 1. 将最优化技术应用于直升机总体参数设计中,以重量效率作为目标函数,分别运用传统优化技术和遗传算法对直升机起飞总重、旋翼实度、桨盘载荷和桨尖速度为设计变量的直升机总体参数进行优化选择,并以直-8 型机为样例直升机,将优化计算结果与原准机和设计要求进行比较,证明了最优化技术应用于直升机总体参数设计的优越性和可行性。 2. 以桨叶涡系模型分析方法为基础,提出了一种基于遗传算法的倾转旋翼桨叶气动外形优化设计方法。该方法采用三次特征曲线来描述旋翼桨叶的弦长和扭转分布,并针对倾转旋翼机悬停和巡航状态两种不同飞行模式,经四步优化策略,得到既能满足悬停状态,又能满足前飞状态设计要求的倾转旋翼桨叶的弦长分布和扭转分布特性。通过与 XV-15 机型旋翼桨叶设计参数比较,该方法能较好的给出倾转旋翼机桨叶气动外形参数。 3. 以 iSIGHT 多学科优化集成仿真软件为设计平台,对 XV-15 倾转旋翼桨叶气动与结构动特性进行综合优化,并在 CAD/CAE 软件二次开发的基础上,对桨叶外形进行联合仿真与优化,得出旋翼桨叶外形参数及其质量刚度分布。通过与原型机进行比较,证明本文方法是行之有效的。