全机气动特性分析是无人飞行器总体设计的关键环节,也是全面掌握飞行器总体性能和进一步优化设计的前提。小型无人飞行器具有尺寸小、速度低、飞行雷诺数低等特点,掌握全机气动参数能够为飞行器的飞行试验提供重要数据参考。螺旋桨滑流对无人飞行器的气动性能和配平特性具有重要的影响,为了更好的模拟真实飞行,在全机气动分析中必须考虑螺旋桨滑流的影响。在低雷诺数流动中,引入转捩模型能够更加准确的获取气动参数和流场特征。因此,对于低雷诺数下螺旋桨推进的无人飞行器,全机气动特性分析在工程应用中具有重要意义。本文采用RANS(雷诺平均N-S方程)+γ-Reθt转捩模型针对某型低速无人飞行器进行分析,飞行马赫数0.1左右,雷诺数约5.0×105,网格采用适用于复杂外形的非结构混合网格技术,螺旋桨滑流问题采用MRF(Multiple Reference Frames)方法处理。控制方程离散采用有限体积法,离散格式选择具有二阶精度的MUSCL迎风格式。针对不可压流求解选择预处理方法。首先通过对SD7032翼型分析对比了不同湍流模型在低雷诺数流动计算中的差异,得出了S-A模型和SST k-ω模型能够较好的模拟低雷诺数流动的结论。然后提出了预处理的γ-Reθt转捩模型的计算方法,并通过对平板算例的转捩分析证明了该方法的合理性。进而提出了将Michel转捩判据和γ-Reθt转捩模型综合运用于低雷诺数流动计算的方法,并在E387翼型和FX 63-137机翼中进行了验证计算,通过与实验数据对比证明了该转捩计算方法的可行性。通过对无人飞行器进行全机气动特性分析,对比了有无螺旋桨对气动性能影响的差异,得出了如下结论:背推式螺旋桨对机翼的影响可以忽略不计,螺旋桨滑流对平尾有明显的影响,影响了全机的气动参数和配平特性。无动力状态下γ-Reθt转捩模型计算的阻力相比S-A模型减少了11%左右,升力系数计算结果差异不大。有动力状态下γ-Reθt转捩模型计算的全机阻力系数与SA模型基本相同,升力系数差别也不大。考虑螺旋桨旋转时的升力系数比不考虑增加了2%左右。螺旋桨高速旋转导致机身底部出现较大低压区,使得考虑螺旋桨旋转后的全机阻力系数变大。螺旋桨滑流改变了平尾附近流场,使得平尾的负升力减小,增加了飞行器的低头力矩。在考虑螺旋桨滑流状态下,对不同海拔下的飞行器巡航状态进行了配平分析,结果表明该飞行器在不同高度下的配平状态可认为是不变的。通过不同螺旋桨转速的对比得出转速的大小对配平有着较大影响。通过等比例改变螺旋桨的尺寸分析后,发现螺旋桨尺寸的不同会导致在推阻平衡下的螺旋桨转速差异较大,从而也会影响全机的配平状态。最后根据计算结果对该无人飞行器进行了总体性能评估。静稳定性分析表明该飞行器在不同攻角下的静稳定性裕度大概为25%,具有较好的静稳定性。舵效分析可知平尾的舵效在50%左右。通过对螺旋桨的效率计算估算了该系统下的航程和航时,从而对该无人飞行器的总体性能有了较为全面的了解。