因微型飞行器具有特殊的飞行性能和潜在的应用前景,正越来越受到各国军方和民用部门及科研人员的重视。目前已经研制了多种不同功能、不同构型和不同气动布局的微型飞行器,如:固定翼式,旋翼式和扑翼式等。固定翼和扑翼式能够实现快速前飞,旋翼式能够垂直起降和悬停。但是既能实现垂直起降和悬停,又能快速前飞的飞行器不多。本文综合固定翼和旋翼飞行器的优点,应用涵道风扇的结构型式设计了一种新型气动布局的微型旋翼飞行器,它能实现垂直起降、悬停和快速前飞。本文首先分析了适合低雷诺数的微型旋翼,应用动量叶素理论对其进行了气动特性分析;为便于整个飞行器的性能分析及CFD计算,文中对飞机模型,特别是旋翼模型作了适当简化,把旋翼的作用当作动量源进行处理,引入了自定义函数,嵌入到CFD的计算程序中;在对计算域进行网格划分及边界条件设定后,应用CFD方法分别计算了机身尾部涵道封闭、机身尾部涵道打开和机身尾部涵道打开并有尾翼等三种不同气动结构的气动特性。通过计算分析发现,所设计的飞行器在悬停和各前飞速度下,飞行器的重力与飞行器所提供的拉力,前飞的阻力与飞行器所提供的推力,以及风扇的扭矩与反扭矩之间基本配平,能够实现垂直起降,悬停和快速的前飞。