一文读懂 eVTOL 复合翼与倾转旋翼的优势与劣势
在低空经济加速兴起的背景下，eVTOL（电动垂直起降飞行器）作为未来空中交通体系的重要组成部分，正处于技术路线多元化发展的关键阶段。按照各家整机制造企业对外的进度计划，载人版 eVTOL 适航取证时间大多在 2027-2028 年前后，在此之前，厂商们正全力打磨产品、优化性能、攻克关键技术。
在 eVTOL 技术发展中，多旋翼、复合翼和倾转翼等不同的技术路线各具特色，它们就像 eVTOL 家族中的不同成员，各自有着独特「本领」。由于多旋翼在飞行原理和适用场景上与另外两种构型差异较大，因此针对 eVTOL 的构型讨论往往集中于复合翼与倾转旋翼，它们几乎同时出现在全球主流厂商的产品阵容中，是当前最受关注的两条路线。
根据海外权威咨询机构 SMG Consulting 发布的《全球 eVTOL 厂商先进空中交通现实指数》，截至 2025 年 6 月，在全球 31 家主流 eVTOL 整机厂商中，选择复合翼构型的占比近 42%，为所有 eVTOL 构型中占比最高，倾转旋翼构型以 35% 占比紧随其后。
复合翼和倾转旋翼原理上都是通过改变推力的大小和方向，实现垂直起降和向前飞行的转换，区别在于，复合翼通过推力合成的方式实现推力矢量，将垂起动力系统和巡航推进系统进行分离，起降阶段依赖垂起桨产生升力，平飞阶段依靠推进桨和固定翼，两套系统独立运行。而倾转旋翼则通过机械方式实现推力矢量，垂起和巡航共用桨叶，桨叶附近需要变桨距和倾转机构。
这种差异决定了两种技术路线在技术原理、性能表现等方面各有千秋，也面临着不同的挑战。
复合翼：在安全、航程、巡航效率实现了更优平衡，更适合高频次、常态化出行
复合翼集固定翼与多旋翼的特点于一身，优势明显。首先，复合翼结构简单，无附加机构，机械可靠性高，容易做到较高的分布式水平，提高整机安全性和散热能力。eVTOL 的运行场景大部分在高大建筑密集的城市上空，特别容易受到风切变和紊流的影响。倘若飞机在飞行中遇到风切变、失控、失速等情况时，复合翼能够立即启动独立升力系统，把飞机在空中悬停并且受控下降着陆。因此，复合翼拥有更多的控制自由度，在抵御城市复杂气流干扰具备更大优势。如果巡航过程前方出现了障碍或者发生了其他紧急情况，复合翼随时可以通过升力桨让飞机悬停，保障飞行安全或者紧急降落。
这一功能的实现需要动力系统的准备及响应时间及短，而倾转构型需要数秒到数十秒的倾转过程，较难实现这一保护功能。另外，由于复合翼结构简单，eVTOL 的维护需求与运营成本能进一步减少。
复合翼的巡航推进效率也明显更高。在巡航过程中，其推进桨叶针对巡航工况进行优化，两叶前拉推进桨的巡航效率可以达到 88%。巡航状态下，推进电机一般以 50% 额定功率工作，电机效率约为 93%。相比之下，倾转旋翼桨叶需同时满足起降和巡航要求，即使采用变桨距技术，最大推进效率也只能达到 73%。其原因在于桨盘面积无法改变，浸润面积大，导致桨叶摩擦阻力大。巡航状态下，倾转旋翼电机处于 20% 额定功率工作，效率在 90% 左右。因此，复合翼桨叶推进效率比倾转旋翼高约 15%，由于电机工作负载状态点不同，复合翼电机推进效率比倾转旋翼高约 3%。
在航程方面，复合翼也具备优势。峰飞航空高级副总裁谢嘉曾表示，复合翼在巡航时，机翼和鸭翼产生的升力令 eVTOL 向前飞行大幅提升了飞行能效，由此减少电池的能耗，保障了吨级以上 eVTOL 的续航能力。御风未来创始人、董事长兼 CTO 刘十一曾表示，根据公司内部方案设计评估数据，在相同起飞重量下，与倾转旋翼技术路径相比，复合翼的巡航推进桨效可提高 10%，电驱效率高 3%，旋翼相关重量轻 30%，总航程高约 6%。
因此，复合翼相较于倾转旋翼在安全性、巡航效率、航程等方面实现了更优平衡，更契合低空出行高频次、常态化需求。
不过，复合翼构型也并非十全十美，目前仍面临着一些挑战。比如飞机的旋翼在巡航时虽然停止转动，但仍会增加空气阻力，导致最大飞行速度略低于倾转旋翼。不过，对于商业客运而言，城市间的短途运输更看重的是稳定的巡航速度和安全性，而非极限速度，因此最大飞行速度差异对整体行程时间影响有限。此外，复合翼构型需要在垂直起降和水平飞行两种模式之间进行切换，这对其飞行控制系统提出了很高的要求，如何实现平稳、可靠的模式切换，确保飞行安全，是需要攻克的技术难题。
倾转旋翼：优势在于最大速度，经济巡航速度略高于复合翼
倾转旋翼可谓 eVTOL 领域的「变形金刚」。起飞阶段，飞机的旋翼像直升机那样提供升力；在巡航阶段，旋翼会在倾转机构的作用下逐渐从垂直位置倾转到水平位置。在这一过渡过程，旋翼的升力方向也逐渐从垂直变为水平，同时产生向前的推力，推动飞行器加速进入水平巡航状态。
由于所有动力系统均可参与推进，且所有桨叶均参与巡航飞行，没有停转的桨叶，无这一部分阻力，因此倾转旋翼的阻力比复合翼小约 4%，并且能够以较高的速度飞行，最大速度比复合翼高约 70%，可进一步缩短出行时间，但在最大速度下，航程也将减少 50% 以上。
时的科技创始人兼 CEO 黄雍威曾在接受媒体采访时表示，倾转旋翼飞行速度快、载重能力强、适航路径清晰，具备更高的运营效率，是短途出行和旅游市场等场景下性能最优、商业可行性最高的方案。
然而，倾转旋翼要实现这些性能，也面临着诸多技术难题。
与复合翼相比，倾转旋翼除了电驱，还需要倾转机构与变桨距机构，机械相对复杂，较难实现完全自检，故障概率增加，进而降低安全性。因此倾转机构通常需要采用双电机、双控制器、机械备份等多重冗余设计，即使结构复杂，但通过系统设计仍可满足适航要求。
此外，与复合翼相比，倾转旋翼在 200~300 公里航程范围内的优势并不显著。沃兰特创始人兼 CEO 董明曾在接受媒体采访时表示，从重量的节省上来说，倾转旋翼和沃兰特的新型复合翼构型相比，大体上只能省掉两个推力，因为升力系统一个都少不了，即便把推力全部算上，节省可能还不到 3%，所以这方面优势只是微乎其微。
总体来看，两种技术路线在经济巡航速度上整体接近，主要取决于运行需求与翼载荷气动设计，一般而言，倾转旋翼的经济巡航速度略高于复合翼，但差别在 10% 以内。
目前，复合翼和倾转旋翼技术路线都是主流 eVTOL 厂商的重点选择。复合翼安全性与巡航效率表现均衡，适合高频次、常态化运营；倾转旋翼最大速度更快，但在可靠性和安全保障上需要更多的技术投入。当前，eVTOL 仍处于技术攻关与适航取证的关键阶段，尚无单一路线能在所有指标上实现绝对优势。最终能脱颖而出的，必将是能在安全、性能、成本与商业可行性之间实现最佳平衡的综合方案。对于整机厂商而言，关键在于明确自身目标市场，稳扎稳打推进核心技术与产品落地，把选择权交给市场和用户。
