自垂直起降固定翼无人机（VTOL fixed-wing UAV）的概念提出之后,便始终是无人机领域的研究热点。其融合了旋翼类无人机和传统固定翼无人机的优势,可不受起降场地限制完成垂直起降,具备可悬停、灵活性好、巡航速度快以及航时长的特点。作为垂直起降固定翼无人机的主要类别之一,倾转机翼式无人机因受制于复杂且笨重的倾转传动机构,研究进程始终无法取得明显突破。因此,设计新型倾转翼系统,进而淘汰传统倾转传动机构,可为倾转机翼式飞行器的研究提供思路。根据垂直起降固定翼无人机的发展需求,提出了一种结构简单的主动倾转固定翼无人机概念方案。该无人机将四旋翼与固定翼连为一整体,可以相对吊舱式机身沿横轴转动,可利用四旋翼系统的独立控制,视需要自动带动主固定翼完成倾转过程,彻底摒弃笨重复杂的传统倾转传动机构,简化了结构,提高了安全可靠性。该无人机在垂直起降、悬停和低速飞行时是传统四旋翼飞行及控制模式;在快速前飞时通过四旋翼产生拉力,以螺桨驱动方式飞行,通过四个旋翼拉力的调节控制飞行姿态改变,在功能上取代传统固定翼升降舵、方向舵和副翼的功能。本文以新型倾转翼系统为设计核心,通过参考国内外相关文献资料,对主动倾转固定翼无人机展开总体设计。包括对总体气动布局、飞行控制原理、总体设计参数以及飞行性能展开计算分析,结果表明该方案气动特性及续航性能良好,在与同级别垂直起降类飞行器的对比中处于一定优势,具有可行性,可为进一步的设计研究提供重要参考。