稳健优化设计方法是提高产品性能的一种有效的设计方法,是稳健设计和优化设计两种方法的结合,它是通过调整设计变量的名义值和控制其偏差来保证设计最优解的稳健性,包括三个步骤:(1)随机因素的确定与量化;(2)不确定分析;(3)在稳健优化模型中合理地应用不确定分析的结果。本文将稳健优化设计方法引入飞机设计领域,探讨了一种将CAD软件、CFD软件与代理模型相结合的飞机气动外形稳健优化设计方法。代理模型的应用能有效地减少了不确定性的计算量。这种方法的步骤是:确定设计变量及其取值范围、生成试验设计点、建立参数化几何模型、应用CFD软件进行数值计算、提取气动特性、构造代理模型和建立优化模型。研究结果表明,该方法能够有效地在有限的计算量下达到设计目标,并且所得结果明显降低了对设计表变量的敏感性。双翼式微型飞行器采用无尾式,且只有机翼,垂尾也置于机翼上的气动布局。本文采用上述基于代理模型的稳健优化方法对微型飞行器气动外形进行确定性和稳健优化设计,所得结果显示稳健优化结果虽然损失了一些气动性能,但其气动特性变得更加稳健。