长航时无人直升机的气动外形对其飞行阻力有着很重要的影响，而其机身的阻力是飞行阻力的主要来源。本文结合总体设计方案中机身布置的要求，主要对长航时无人直升机的机身气动外形进行了设计研究。为了研究不同构型机身的气动特性，分别对其机身进行了计算分析，得到不同构型的机身周围流场分布情况、表面压强系数分布以及机身气动力等计算结果。通过对比不同机身沿顶端线、底端线的压强系数分布，归纳出阻力系数较小的机身表面压强系数分布曲线的变化规律。把机身划分为三段，分别为机身头部、机身中段和机身尾梁。为了便于机身外形的优化设计，本文分别对机身头部形状、对称性以及尾梁的长度进行了CST参数化表示，并且对不同外形的机身气动特性进行了CFD计算与分析。依据计算结果，对比分析了不同外形参数对机身气动特性的影响。采用拉丁超立方法，选取试验设计样本点；计算各样本点的阻力系数，构造Kriging代理模型；在isight优化框架中，选用序列二次规划算法对其进行优化，得到设计机身的气动外形。在此基础之上，加上桨毂整流罩、起落架和垂尾，分析其气动特性。对设计机身的模型进行了风洞试验，测量机身模型在不同风速、不同迎角和偏航角下的气动力及力矩。将计算值与试验值进行对比，分析CFD计算误差的大小。