无人机的回收是一个容易出现故障的阶段,能否安全着陆已经成为考察无人机性能的一项重要指标,各国对无人机的回收方式进行了大量研究和尝试。由雀降仿生概念引申而来的小型无人机深失速回收方式,可以完成快速、精准、无损回收,在无人机投送快递、灾区救援物资运输、战场密集火力下无人机回收等背景下有很好的应用前景,已经成为国内外研究的前沿应用问题之一。本文首先结合对深失速着陆回收原理的理解及其运动过程的分析,指出了深失速着陆过程的三大关键气动问题,明确了整体研究思路与方向。采用松耦合算法实现了六自由度运动方程与流动控制方程的数据交互,最终得到了可研究飞行器动态气动特性问题的气动/运动耦合计算方法。在建立动态气动特性数值模拟方法之后,首先对二维翼型大迎角算例进行了计算,与实验结果对比表明:基于雷诺平均方程的湍流模型能较好地模拟0-180°范围内翼型升阻力系数随迎角变化的趋势,其中SST k-?模型的预测结果精度相对较高;采用了均匀试验设计方法,对大迎角状态下湍流模型参数的影响进行了分析并进行了标定;采用了翼型俯仰振荡算例,验证了本文中基于非结构动网格的非定常流动数值模拟方法的有效性与准确性;最后对经典的二维存储分离算例进行了复现,网格在运动过程中质量较高,质心位置、姿态、气动力等与文献数据拟合较好,说明本文计算方法可较好地对气动/运动耦合问题进行数值模拟仿真。参考同类型无人机的设计经验,对适用于深失速回收的无人机进行了气动布局设计。利用基于涡格法的AVL软件,对初步设计的无人机进行配平计算及静稳定性分析,将配平后的几何模型应用于CFD的计算,对比结果表明:利用涡格法进行飞行器初步设计分析的方法是可行有效的。最后,针对前文建立的深失速着陆无人机概念模型,探索采用了气动/运动耦合一体化计算的“虚拟飞行”技术,对大迎角状态下的深失速着陆过程进行了较为准确、完整的模拟仿真。从流体力学以及刚体动力学的角度,对深失速回收的方法原理进行了阐述说明,由此推测了深失速着陆过程的影响因素。根据任务目标,提出了深失速着陆过程的设计要求,对无人机的结构、控制、飞行状态参数等进行了敏感性分析,最终得到深失速着陆过程的工程设计建议,为该项技术的工程实际应用及下一步研究奠定了基础。