翼梢小翼具有减少诱导阻力的作用,对于运输机而言,安装小翼可以提高其气动性能。但是,翼梢小翼又会导致翼根弯矩增加,影响机翼结构强度。多参数控制的NURBS曲线具有很强的成形能力,适合于构建新型翼梢小翼参数模型。小翼翼型对小翼气动性能影响较大,设计中需要选择合适的翼型。此外,气动计算方法和优化策略的选择直接影响优化结果的好坏。本文以小翼减阻最大化为设计目标,以翼根弯矩增加量小于5%为约束,以商用飞机的巡航状态为设计状态,对所设计的新型小翼进行优化。本文首先根据小翼特点,确定小翼翼型的选择标准,然后通过叠加Hicks-Henne函数方法优选得到合适的翼型。其次,利用基于NURBS原理的自由曲线构造小翼的前后缘线,最后利用曲面扫掠形成模型。第三,考虑到涡格法计算速度快,CFX计算精度高,全局优化范围广,分级优化能降低优化规模,本文将它们组合成两种策略:基于涡格法的全局优化、基于CFX的分级优化。同时,加入基于涡格法的分级优化用于对比,全局优化分为后缘有约束和无约束两种设计。最后,对优化结果进行分析,将其与简单增展机翼的减阻效果和机理进行对比。结果表明:本文所设计的翼梢小翼通过不同优化策略得到的小翼都有良好的减阻效果,其中后缘有约束的全局优化得到的小翼和基于CFX的分级优化得到的小翼分别减阻力7.02%和6.7%。在近场,简单增展机翼能够使翼尖涡远离机翼,而翼梢小翼不仅如此,还能将较强翼尖涡分散成强度降低的涡。在远场,小翼和简单增展机翼都没能加快翼尖涡消散。