本文以120kg级物流无人机为研究背景，设计了飞翼布局倾转三旋翼垂直起降无人机。通过构建从缩比模型设计、风洞静动态特性评估、飞行动力学建模/仿真到缩比模型试飞验证的飞行器原型快速开发框架，验证了设计的有效性。　　设计的飞翼布局倾转三旋翼无人机是一种旋翼机与固定翼飞机的融合设计，能够不依赖机场跑道实现短距/垂直起降。该布局充分发挥了BWB翼身融合设计结构紧凑、有效载荷空间大、升阻比高的优势，同时又具有结构简单、控制方式自然解耦的特点和效率高、偏航控制效能大的优点。　　为了研究新布局无人机的气动特性，本文利用风洞测力试验获取了静态气动力特性。构建了一套完整的风洞自由飞试验系统，可实现飞机的俯仰、滚转、偏航单自由度和多自由度释放，并完成模型舵面开环/闭环控制。利用该系统，进行了模型动导数辨识研究及过渡飞行段可控性研究；此外，通过带动力的螺旋桨测力风洞试验，获得了不同螺旋桨转速、风速及来流方向组合下作用在螺旋桨上的力和力矩的变化规律。　　根据风洞试验数据，本文建立了对应的飞行动力学仿真模型，用于控制律及自动驾驶仪的设计及仿真验证。最终，通过缩比模型试飞验证了飞机的垂直起降、加减速过渡和固定翼平飞等各飞行阶段的可控性及闭环飞行品质。此外还研究了飞机短距起飞能力，并与常规起飞方式进行了对比分析。研究成果为该飞翼布局倾转三旋翼无人机实用化奠定了基础。