对变体飞行器的研究早在航空技术的萌芽阶段即以开始，通过在飞行中改变自身外形从而更好地适应于飞行环境和任务的需要可以使飞行器具有更佳的综合性能。然而变体飞行器的研究中面临着众多需要克服的难题，其中既能起到一般蒙皮传递载荷的作用，又能在飞行器变体时发生需要的尺寸和形状改变以保持飞行器表面轮廓的变形蒙皮便是一个重要的方面。本文在概括变体飞行器及其变形蒙皮发展特点的基础上，从复合材料的角度提出了两种变形蒙皮方案。结合蜂窝结构及弹性体的力学特性，将蜂窝结构埋入弹性体材料中构成了“蜂窝增强弹性体”复合材料；在试验获得弹性体的拉伸性能曲线后，使用有限元方法对蜂窝增强弹性体的等效力学性能进行了参数分析，显示了其可以具有各向异性的力学特征，能够满足变形蒙皮的要求；制备了蜂窝增强弹性体材料的样件，并进行了拉伸试验，验证了数值分析的结果。结合一般纤维增强复合材料的设计思路，分析了基于纤维增强弹性体的变形蒙皮；制备了单层纤维增强弹性体材料，并对其进行了初步分析和试验；进一步地，对多层纤维下的情况进行了参数分析，展示了其变形范围、变形方向等效拉伸模量和归一化面外位移与纤维铺层角度、厚度和弹性体体积比之间的关系。最后，使用两种不同途径分别对以上两种变形蒙皮展开了优化设计：使用权重法将蜂窝增强弹性体的两个子目标转化为单一目标进行优化和使用多目标遗传算法直接获得纤维增强弹性体的Pareto最优解集及前沿，并结合一种具体的变形后缘结构的分析结果选择了合适的解。