四旋翼的设计原则

每个转子都围绕其旋转中心产生升力和扭矩，以及与车辆飞行方向相反的阻力。

四旋翼飞行器通常具有两个顺时针（CW）旋转和两个逆时针（CCW）旋转的旋翼。飞行控制是通过独立改变速度，进而改变每个旋翼的升力和扭矩来提供的。通过改变推力的净中心来控制俯仰和横滚，而通过改变净转矩来控制偏航。

与传统的直升机不同，四轴直升机通常没有周期性的俯仰控制，在这种情况下，桨叶的角度在绕转子轮毂转动时会动态变化。在飞行的早期，四轴飞行器（当时称为“ quadrotors”或简称为“ helicopters”）被认为是解决垂直飞行中某些持续性问题的可能方法。扭矩引起的控制问题（以及源自尾旋翼的效率问题，不会产生有用的升力）可以通过反向旋转消除，并且相对较短的叶片更易于构造。在1920年代和1930年代出现了许多载人设计。这些车辆是首批成功的垂直于空中的起降（VTOL）车辆之一。但是，早期的原型机性能较差，而后期的原型机由于增强稳定性不佳和有限的控制权限而需要太多的飞行员工作负荷。

如果所有四个旋翼都以相同的角速度旋转，其中两个顺时针旋转，两个逆时针旋转，则绕偏航轴的净扭矩为零，这意味着不需要像传统直升机那样的尾旋翼。偏航是通过不平衡空气动力转矩的平衡引起的（即，通过抵消反向旋转叶片对之间的累积推力指令）。

所有四旋翼飞行器都受到旋翼航空器正常的空气动力学的影响，包括涡环状态。

主要的机械部件是机身或框架、四个转子（固定螺距或可变螺距）和电动机。为了获得最佳性能和最简单的控制算法、电动机和螺旋桨是等距的。

为了在减轻重量的同时提供更大的动力和稳定性，象其他多旋翼飞机一样，四旋翼飞行器也可以采用同轴旋翼结构。在这种情况下，每个臂都有两个沿相反方向运行的电机（一个朝上，一个朝下）。