变体飞行器可以针对外界飞行条件以及飞行任务来改变自身的气动布局,从而以最优性能适应跨速域和多任务的飞行模式需求,是未来空天飞行器的主要发展方向。变体飞行器的关键部件是可连续大变形的变体机翼,这就要求机翼蒙皮在其变形方向必须拥有大变形的能力,并满足变形驱动力小的要求,且在非变形方向具有足够的刚度来承载外界的气动载荷,维持自身气动外形,同时在变形过程中蒙皮必须保持表面光滑连续性。而传统的材料和结构难以满足上述要求。本文基于现阶段变体飞行器研究进展,提出了一种具有弹性面板和波纹芯子的复合式柔性蒙皮结构,并对其刚度特性和蒙皮变形褶皱现象进行了深入研究。本文主要研究内容如下:首先,采用Mooney-Rivlin模型描述硅橡胶面板的本构关系,利用MATLAB软件对硅橡胶材料测试数据进行拟合。分别通过有限元模型和理论推导,探讨了波纹构型和芯子几何参数对结构刚度的影响;针对含弹性面板柔性蒙皮的弯曲皱褶问题,研究了结构尺寸对蒙皮变形褶皱的影响规律。综合上述研究内容确定了柔性蒙皮结构尺寸。其次,基于接触成型工艺方法,设计加工了金属对模,制备了梯形复合材料波纹芯子,待芯子与弹性面板分别固化成型后将二者粘接成夹芯结构。针对弹性面板在变形过程中与波纹芯子的脱粘现象,研究了粘接剂以及界面短纤增韧对粘接性能的影响。实验结果表明,采用环氧树脂结合芳纶短纤维能够较大幅度提高弹性面板与芯子之间的界面粘接性能。对界面强化后的柔性蒙皮进行力学性能测试,其试验结果与有限元仿真结果吻合良好。最后,针对复合材料柔性蒙皮在变形过程中出现的褶皱现象,分别提出内附支撑结构与异形硅橡胶面板的褶皱抑制方法。对于内附支撑结构褶皱抑制方法,探究了支撑结构的形状、材料模量以及尺寸等因素对褶皱抑制效果的影响;对于异形硅橡胶面板褶皱抑制方法,探究了面板形状与尺寸两个因素。在上述研究的基础上,从蒙皮变形驱动力、蒙皮总体质量、方法可行性以及蒙皮褶皱抑制效果等方面综合讨论了两种抑制方法的优劣性。本文的研究成果将为变体飞行器的柔性蒙皮设计、制造与性能评价提供理论和实验依据。