近年来随着电子信息技术的发展，无人机技术获得了飞速的发展，尤其在军事领域更是直接影响了未来战争的进行模式，各国正争相发展无人机技术以保证自己在未来战争中能够占得先机。作为无人机家族中的重要一支，长航时无人机因其重要的战略作用一直受到各国的高度重视。为延长无人机的航行时间，长航时无人机设计时往往采用大展弦比机翼。虽然大展弦比机翼能通过减小诱导阻力的方式有效提高机翼的升阻比，但由于其一般柔性较大，在气动载荷作用下会产生显著的变形，并且由于复合材料在无人机上的大量使用，大大加剧了此类变形，对飞机气动性能的影响也更加严重。本文针对大展弦比机翼的特点，建立了一个复合材料柔性机翼的三维简化模型。使用CFX流体计算软件对基于刚性假定的该机翼模型进行了气动特性的数值计算和分析，并对结构非线性的机翼模型进行了流固耦合计算。针对复合材料蒙皮的气动载荷和受力变形情况，应用力学相关理论进行了对比验证，其结果表明有限元计算软件ANSYS能够准确地计算复合材料机翼的应力、应变和变形值。为消除机翼气动弹性变形对飞机性能的影响，将焊接结构和大型工程结构设计中常用的反设计思想应用到机翼的外形结构设计中，将机翼受力变形后的变形值反号累加到原机翼上，并将机翼的刚心轴线作为确定预变形机翼结构外形的重要依据。首先使用有限元计算软件确定机翼剖面刚心点的位置并应用理论计算方法验证了软件计算的准确性，再通过流固耦合计算得到这些刚心点在机翼受力变形后的位移值，建立位移坐标系并使用最小二乘法进行曲线拟合，得到了预变形机翼的刚心轴线函数并以此建立了预变形机翼的三维模型。针对预变形机翼进行了相应的流固耦合计算，对比了预变形机翼在受力变形后其刚心轴线与理想刚性机翼的刚心轴线的吻合程度，并对预变形机翼在不同速度和攻角下的气动特性进行了数值计算和分析。在最后的展望中本文分析了该方法的优点和不足，并提出了一种基于预变形设计方法的机翼主动控制系统的初步构想。