目前，无人飞行器在民用和军用领域都得到了广泛的运用。小型自由翼飞行器作为一种新概念无人飞行器，具有突风缓和及防失速的优良特性，只是其在设计方法与过程上同传统无人机相比具有一定差异。因此，需要研究其总体设计技术，以便设计出性能更优良的飞行器。　　本文基于能量与力平衡及小型自由翼飞行器与电动固定翼无人机在气动布局、设计方法上的相似性，提出了一种改进的小型自由翼飞行器总体设计方案。该方法考虑了小型电动无人机的结构，能源和动力的特殊性，改写了约束方程，建立了基于结构力学特性的全机结构重量模型。同时该方法引入动力系统最大比功率和动力系统效率模型和基于 Peukert效应的电池放电模型。最后建立了该方法的设计流程图和设计软件，并利用该方法设计了一款自由翼飞行器。设计中考虑了低雷诺数下翼型气动的特殊性，以功率因子为优化目标，采用CST参数化方法， Xfoil流场计算软件，并集成在iSIGHT软件中，对自由翼飞行器所用翼型进行了优化设计。利用CFD方法分别分析了机身流线及压力分布，翼身干扰以及全机气动特性，初步探究了自由翼飞行器翼身干扰情况以及对飞行时全机气动特性的影响。参考固定翼飞机的静态稳定性判据，对自由翼全机和自由机翼的纵向静稳定性进行分析。利用飞行动力学对自由翼飞行器进行了运动建模，利用小扰动线性化理论进行了线性化，初步分析了自由翼飞行器的动态稳定性。根据分析，提出了自由翼飞行器总体设计准则。设计结果证明提出的设计准则合理，提出的设计方法简单易用，具有很好的工程精度。