太阳能飞机是以太阳辐射能为能量来源的电动飞行器,是航空科学技术与新能源技术相结合的产物。作为一种新概念飞行器,其气动、结构、推进学科相互紧密耦合。本文主要探讨如何用多学科设计优化方法对太阳能飞机进行气动/结构/推进一体化设计。本文基于多学科设计优化方法框架,将太阳能飞机的一体化设计问题分解为系统级优化与三个单学科优化两个层次。系统级优化的任务是调整共享设计变量与辅助设计变量,在满足一致性约束条件下,使起飞重量最轻;子系统的任务是调整局部设计变量,在满足本学科的设计要求下,使子系统的目标最优。该方法通过引入辅助设计变量与一致性约束,实现了学科间的解耦和并行优化。为了减小计算量,提高计算速度,在子系统级建立了气动与结构学科的代理模型。计算结果表明,多学科设计优化方法能有效地降低太阳能飞机的起飞重量。除此之外,本文还研究了部分总体参数的变化对太阳能飞机起飞重量的影响。