两栖飞行器是既可以在地面上行驶又能在空中飞行的新型交通工具，未来将广泛应用于城市交通、紧急救援、军事运输等领域。本文研究的涵道式垂直起降飞行汽车是两栖飞行器的一种，因其涵道式结构而具有独特的飞行性能和优势。飞行汽车的研究内容主要包括：总体结构布局、地面行驶系统、空中姿态控制、动力系统等，涉及机构学、运动学、结构动力学、空气动力学、信息化与自动控制等诸多学科，是一项十分复杂的工程。本文首先以普通汽车和电动汽车的设计为参考依据，结合涵道式结构的特点，对飞行汽车进行了初步的总体设计，确定了飞行汽车原理、主要结构与性能参数和初步的总体布置方案，建立了车身的三维模型，为后续的详细设计提供了重要的参考依据。其次，基于空气动力学原理与数值仿真方法，研究了飞行汽车在地面行驶和空中悬停两种状态下的主涵道升力、推进涵道的推动力、车身俯仰力矩等气动性能，验证了飞行汽车在这两种运动模式下有效工作的可行性。再次，对决定飞行汽车地面行驶性能的悬架结构进行了详细的设计，建立了三维悬架模型；提出一种基于运动合成的解析方法，对悬架的定位参数进行了校核，给出了精确的分析结果，与ADAMS的分析结果进行了比较，证明了该方法的正确性；并对其中的某些参数作了适当的优化。最后，基于多柔体动力学理论和数值仿真方法，建立了刚柔耦合的悬架多体动力学模型，直接模拟了（1）在普通水泥路和乡间土路等路面激励下的悬架系统的动态响应；（2）飞行汽车降落过程中悬架系统受到冲击载荷作用的动态响应，并进行了强度校核。