本文研究直升机总体设计、气动力分析及配平、飞行性能分析以及多学科优化技术在共轴无人直升机总体优化设计中的应用。首先利用现有共轴无人直升机数据,基于统计分析方法建立初步设计阶段的总体参数确定方法,形成总体设计初步方案;然后引入气动干扰因子解决共轴双旋翼气动干扰问题,采用一阶谐波形式的静态非均匀入流建立共轴双旋翼入流模型,结合动量叶素组合理论,建立共轴双旋翼载荷计算模型,结合机身、平尾、垂尾等部件气动力计算模型建立全机稳定飞行配平模型,得到稳定飞行状态配平解和需用功率,作为气动性能和飞行性能分析的基础;参考单旋翼直升机飞行性能分析方法,建立共轴无人直升机悬停及前飞性能分析模型;对样例共轴无人直升机进行配平计算分析和飞行性能分析,论证本文建立的气动力分析模型和飞行性能模型的有效性;最后采用多目标遗传算法,集成重量、气动、飞行性能建立总体参数多学科优化模型,并对总体设计初步方案进行优化分析,验证优化模型的有效性。最终形成系统的共轴无人直升机总体优化设计方案。