现有六旋翼农用无人机载重小且螺旋桨之间相互耦合造成升力损失,制约着无人机在农业植保和运输作业等领域的高效发展。本文对百公斤级大载重六旋翼农用无人机进行集成设计,将计算流体力学（CFD）应用于螺旋桨力效耦合及整机气动特性分析上,重点探究了螺旋桨间距对力效耦合及整机性能的影响、不同工况下的整机风阻特性,依据仿真结果进行整机结构参数优化,通过台架试验与实际飞行试验验证了仿真研究的可靠性和研究方案的可行性。本文主要完成了以下工作:（1）基于六旋翼无人机常用布局方式的飞行机理梳理分析及动力学模型的建立。梳理“X”型、“+”型、“Y”型共轴、“V”型四种六旋翼无人机常用布局方式及飞行机理,从响应速度、稳定性、电机利用率等多方面阐明了各种布局的优势和不足,最终确定采用“X”型布局,并建立了坐标系和动力学模型,为后续研究奠定理论基础。（2）适应于百公斤级大载重作业目标的动力系统匹配分析及整机结构集成设计。结合100 kg载重需求,确定整体设计方案,完成动力系统相关部件的匹配分析与选型,综合动力系统、机械结构完成整机的集成设计,并对其进行受力分析和强度分析,验证结构强度及设计方案的可靠性,为后续气动特性等研究奠定基础。（3）基于CFD的不同桨间距无人机力效耦合特性仿真分析与研究。利用Fluent软件对7种不同螺旋桨间距的无人机（简称HY-810无人机）进行了CFD仿真分析,通过探究不同桨间距对无人机升力、续航时间、压力分布等重要参数的作用,阐明了桨间距对螺旋桨间力效耦合的影响规律,得出桨间距为262 mm时,无人机各项性能最佳。（4）基于CFD的不同工况下整机气动特性仿真分析与研究。对不同飞行速度、倾斜角度及是否有降阻方案的8种作业工况进行模拟,探究了无人机的气流阻力特性,结果表明其第一影响因素为飞行速度,第二影响因素为姿态角,且带有整流罩的设计方案能够有效降阻12.21%～18.67%,为整机结构参数优化提供了理论参考。（5）整机结构参数优化与飞行试验分析。根据仿真结果优化了结构参数,试制了无人机样机与调试架。依据GB/T 38058—2019规定的民用多旋翼无人机系统试验方法进行了台架试验与飞行试验,试验结果表明:无人机空载续航时间为30.75 min,满载续航时间为15.94 min,基本运动姿态偏角不超过7°,各项指标符合设计要求。