近年来,电动多旋翼无人飞行器在民用低空拍摄,军用侦查等领域得到广泛应用。旋翼是旋翼飞行器的主要升力部件,旋翼桨叶在旋转时与周围空气相互作用,产生旋翼轴向拉力。由于电机转速,电池容量、有效载荷、结构布局以及控制系统等因素的限制,桨叶结构采用几何定距,弦长为非线性分布。效率值是衡量桨叶性能的重要指标,是设计螺旋桨几何结构的主要目的。旋翼垂直飞行主要包括悬停,上升,下降三种状态;动量、叶素理论、涡流理论是设计与计算桨叶气动性能的理论基础。本文主要研究与设计旋翼在垂直匀速上升及悬停状态飞行时,能够与载荷、功率等相关参数相匹配的高效率桨叶几何结构。雷诺数是决定翼型气动性能的重要参数,是流体惯性力与粘性力比值的量度,其值在叶素中的变化范围为5410~10,属于低雷诺数范围,考虑到粘性的作用,借助XFOIL软件进行翼型的气动参数计算,并嵌入到MATLAB编制的总程序中。另外,利用自由尾迹法建立起针对悬停飞行状态时的桨叶气动结构的设计方案,在CFD相关理论知识及运用FLUENT软件的基础上,归纳总结出一套关于螺旋桨及翼型的数值计算流程,为设计与分析提供有力的支持。