V尾相对常规尾翼可以减少活动舵面数量、降低结构重量、降低浸润面积从而减小全机阻力，但是会带来气动控制的耦合，不过结合现代飞控技术，这些都已经不是问题了。早在2015年NASA的未来电动通用飞机设计大赛上，就出现了V尾带推进螺旋桨的概念，由佐治亚理工大学的Tom Neuman设计，并获得了设计大赛的第一名。这架名为蒸汽（Vapor）的飞机采用氢燃料电池，由于电机重量轻，可以布置在V尾上，而机翼机身可以实现层流，全机气动效率提高，与SR-22相比，阻力降低25%。![]()
eVTOL多了不少升力螺旋桨组件，这些组件导致机翼无法像Vapor那样形成层流，除了需要考虑巡航效率外，还有起降和转换飞行控制、安全裕度要求等因素，随着对各种布局设计的尝试及开发迭代，很多eVTOL方案动力布局逐渐趋于相似，只是倾转和固定螺旋桨的位置排列组合不同，这跟各家的技术积累、设计侧重点等因素相关。eVTOL在V尾上布置动力系统的优势主要有：（1）相对于机翼前后扁担式动力布局，V尾上布置螺旋桨，增大了前后升力螺旋桨的距离，有利于俯仰和机头指向控制；![]()
（2）相对于平尾或机翼末端布置升力螺旋桨，在悬停和过渡飞行时V尾对气流的阻滞及振动效应更低；![]()
（3）V尾布置的巡航螺旋桨，增大了前后分布式螺旋桨之间的高度差，螺旋桨受到的不利干扰减小或处于自由流中，提高巡航效率；![]()
（4）有利于形成在起降、转换飞行、巡航时全错开的推力线梯度，动力故障模式下安全和操控能力得到保证。![]()
本文针对几种V尾上布置有螺旋桨的电动垂直起降飞行器做一简要分析。Aerofugia曾经开发和试飞了多种构型的eVTOL验证机，包括1推进+8固定升力、2倾转旋翼+6固定升力、4倾转旋翼+4固定升力，布局也包括H尾翼、倒V尾、V尾等。经过多轮的论证分析和测试，最终选定了V尾构型，4倾转旋翼+4固定升力。没有用6个动力的构型，主要是考虑了当前大功率高功重比电机系统国产供应链的问题，以及更合适的控制策略和冗余。![]()
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图↑ X01技术验证机（4倾转旋翼+4固定升力）
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图↑ 2倾转旋翼+6固定升力
最新的适航构型，倾转旋翼位于机翼中部前方及V尾顶部，相比此前的验证机，从对翼面的有利干扰及危险工况控制策略来看，是更合适的。位于外翼的4个升力旋翼螺旋桨控制力矩大、动力故障模态工况相对简单。
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图↑ AE200适航构型
JOBY S4是这领域不容置疑的引领者、各家重要的参考对象，具有10多年的技术积累和最强大的资金储备。JOBY S4对外宣称的最大巡航升阻比可达到16，已经实现过250km的航程、400km/h以上的最大速度（均未载人）。
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图↑ JOBY S4量产原型机
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图↑ JOBY和Volocopter在纽约表演飞行
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图↑ JOBY在生产更多的飞行器
Karem公司拥有著名的OSTR（转速优化倾转旋翼）技术，悬停和巡航所需功率可以比一般的垂直起降飞行器低很多。Butterfly设计最早是V尾布局，跟韩华集团合作成立Overair公司后，经过更进一步论证，统一了动力为一种，并改为串列翼，后翼略带上反，以错开前后动力，增加了垂尾。![]()
图↑ 早期方案
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图↑ Overair Butterfly现方案
Limosa的方案在2022年3月初次公布的时候，是串列翼方案，前后机翼的前方各部署有4个倾转旋翼，后翼向上收起，形成鸥翼结构，以加大前后螺旋桨高度差。8个全倾转的故障模态控制是非常复杂的，Limosa公司也感觉搞不定，2023年7月改为了常规V尾布局，机翼前方4个倾转，机翼后方2个及V尾两个固定升力旋翼。前方4个螺旋桨在巡航的时候能对机翼产生一定的气流加速。机翼上的固定升力旋翼位于外侧，也是为了提高控制力矩，但是该类的控制逻辑还是会比AE200复杂。
Limoconnect为8座设计，起飞重量超过3吨，宣传的优势中有一个是同级别中最大的机身（阻力也大），其设计速度和航程对标的是JOBY S4早期吹牛的数据（航程240km），目前看很可能是实现不了的。![]()
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图↑ 老方案和新方案（右）
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图↑ Limoconnect V2
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图↑ 基本尺寸（可看到机身肥胖）
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图↑ 缩比验证机已经完成悬停测试
2022年6月，德国的初创公司NEX发布复合翼氢燃料eVTOL概念，两个较小的推进螺旋桨位于V尾前方偏中部基本处于自由流位置，最大航程500km。其eVTOL有载客和运货两种方案，优先发展运货的型号，计划2025年取证。该公司的创始人是H2FLY项目的试飞员和工程师，H2FLY已经被JOBY公司收购。
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图↑ NEX载客型
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图↑ NEX物流型
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图↑ 缩比机测试
S-A1采用了4个倾转旋翼+4个固定升力（带上下同向旋转螺旋桨）的动力布局，V尾顶部有2个倾转旋翼。该设计从韩国相关大学的分析情况来看，其实气动特性也不是太好，机翼前方内侧固定的升力旋翼对机翼影响较大，从2020年1月现代集团发布1:1模型以来，马上4年了，展会参加得多，但是没有公开任何研制进展细节，一直在保密状态，并说明会在合适的时间推出，也许最终的方案不一定是目前大家看到的样式。S-A1前方的螺旋桨位置对调一下，就是AE200的布局。![]()
图↑ S-A1布局
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图↑ S-A1展示模型
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图↑ S-A1的客舱模型
Zuri早在2019年1月就发布了其eVTOL设想，采用涡轮发电形式，航程大，前前后后也有很多种布局形式，团队比较年轻，积累不是太多，最初的方案基本都是复合翼，1个推进（位于机头或尾部）+8或16个升力旋翼，之后改为了倾转旋翼构型。最初的倾转旋翼方案V1中，后翼位置靠下，在转换飞行和巡航模态，后翼螺旋桨效率明显低下。V2的设计错开了前后螺旋桨的相对位置，后部动力位置抬高，更好的处于自由流，并且所有动力都变成一种了，减少了零部件和维护的复杂度。（更多参考：Zuri改进其倾转旋翼eVTOL方案设计）
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图↑ “一起去冒险”（复合翼构型之一）
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图↑ 倾转构型V1（后翼动力受干扰严重）
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图↑ 倾转构型V1的测试飞机
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图↑ 倾转构型V2
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图↑ Zuri在迪拜航展
