為什麼生活中的飛機不按四旋翼的設計製作？

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多謝受邀，樓主想的問題我也考慮過。

（註：四軸與傳統意義上的直升機是完全不同的，飛行控制方式完全不同，要搞清楚這兩個詞的區別，本人所寫四軸均為四旋翼，直機（或直升機）均為傳統意義上帶有舵機控制的直升機）

「為什麼生活中的飛機不按四旋翼的設計製作？」這個問題可以總結為以下幾點

1.控制問題（控制飛行方式的不同帶來的諸多問題）：

四軸飛行器，多依靠陀螺儀、加速度感測器和電子調速器(控制板和電調)來調節各個電動機的輸出功率，實現各種機動動作的，就是大家俗稱的飛控（飛行控制系統）。通過控制電機輸出功率從而達到控制電機轉速的目的，這樣就可以實現四軸的俯仰、橫滾、偏航、上下、前後、左右等動作了。四軸不用飛控系統基本無法穩定飛行，至少目前我沒見過不用飛控系統就能飛的穩穩噹噹還不炸機的四軸（如果有的話請樓主告訴我，我一定非常感興趣）。

而直升機可以依靠舵機拉動主旋翼，通過改變其傾斜角來完成各種飛行動作，當然還要搭配尾翼的輔助控制，克服負扭矩等問題。

附上小資料，直機跟固定翼的區別：直升機的駕駛艙及操縱系統，和固定翼飛機相比有何異同？ - 航空，簡要的了解直機跟固定翼之後，你就可以大致明白它們與四旋翼不同點。

四軸飛行姿態的改變即不需要改變旋翼傾斜角也不需要改變空氣舵（想改變也米有那玩意兒），四軸只需要控制電機的輸出就OK了，瞧，多麼簡單。

那麼，既然樓主問的是為毛生活中的飛機不按四旋翼的設計控制，我講上面那些有啥用呢？

理論上來說，四軸要想實現平衡需要對動力（四個電機）進行相對精確的分配，顯然電機的輸出比內燃機更好控制吧？寫過飛控代碼的人都知道，常見四軸的電機控制部分四個軸的初始參數都是一致的，除了搭配遙控參數跟PID參數的公式稍微不太一樣（有的是加有的是減的區別）。懂不懂這些名詞或者其中控制原理不是重點，重點在於，如果飛行器體積增大，那麼我們勢必要考慮動力增加的問題，當飛行器大到一定程度（至少要讓樓主有「生活中的飛機」的感覺吧，機身長起碼要兩米左右），以目前的技術，你要說電動的馬力比油動的馬力（特斯拉目前最大馬力好像是700多，而油動超跑很多一千多馬力的）要大，估計很多人要笑掉大牙，我估計你也不會傻到開著一輛特斯拉而不是悍馬進深山老林，你也一定不想帶著個超級大的電池疙瘩在天上飛（重量請參考電動車電瓶腦補，製作難度，額，不知道埃隆·馬斯克_百度百科老大有沒有興趣），更無語的是快沒電了丫的重量還幾乎沒變。

關於電有沒有重量的爭論請參考：

電有沒有重量啊

電池充滿電後重量會增加嗎？

還有玩過航模的人應該都知道電池續航是硬傷啊，想要做到用電動飛機天上帶著人飛好幾個小時那幾乎讓人難以想像。

雖然比喻的有點極端，不過我們知道了對於大型飛行器來說（以目前的電池技術），面對強大動力的需求，顯然油動機才是最佳的選擇，那麼我們繼續回到控制的問題，因為四軸的穩定需要相對精確控制動力輸出，如果用油動四軸的話，我要怎樣才能做到精確控制油動機的輸出呢？呵呵，這個問題就交給偉大的物理學家跟機械專業的朋友吧，還有自控專業的孩子也別閑著，動手寫個牛掰的控制方程讓油動機能跟電動機輸出一樣精確（高精確度的話，複雜程度估計會讓很多人哭爹喊娘）。作為一個控制專業出身的人，可以看出如果要達到控制油動良好輸出的話顯然我們需要一個控制方程，那麼我們要先建立油動機的狀態方程，那麼我們要弄清楚進氣量、進油量、燃油燃燒程度還有燃氣膨脹產生的推力之間的關係，還有機械傳動效率……balabala此處省略五百字（不哭，站起來擼），然而電機早已看穿了一切，電機一臉萌狀的說到（老娘都不需要控制方程就能依靠控制脈衝信號的占空比達到電機的穩定輸出，你們這群愚蠢的油動黨！）。而且即使你搞定了電機控制部分，想要做到實用性，巨型四軸的PID控制部分也是很難搞的。但不能說搞不出來，只不過搞出來的有很多硬傷，飛不穩飛不高或者就是根本沒有什麼實用性（例如大量載人載物，單機作戰等）請參考：

四軸飛行器的歷史 - 四軸的飛行夢 - 知乎專欄

奇形怪狀：多軸無人飛行器的發展史

可以載人的多軸飛行器，敢坐上去嗎？

那麼，好奇的孩子可能會問：幹嘛不採用內燃機—發電機—電動機的電傳動模式呢？

如果內燃機+燃油+發電機的重量優勢，不能明顯優於電池重量的話，那浪費錢加個發電機幹嘛？

@閆雨煌關於電傳動的解決方案，諮詢了幾個搞航空航天的網友，很多飛機都使用了電傳動，不過在飛機上多用於控制部分，主要動力源部分還是靠內燃機（現在流行的渦輪發動機）這個大家族提供。你舉的例子很有意思，但試想，如果純靠電動機提供飛行的動力，那對電量的需求恐怕也是很巨大的吧，產生這個電量的發電機的重量、還有燃油+用於提供機械能的內燃機這些重量你都要算進去，而不僅僅是燃油與電池重量的比較。而且，（燃油+內燃機+發電機+電動機）熱能——機械能——電能——機械能，這個能量轉化過程不見得比（電池+電動機）化學能——電能——機械能這個轉化過程效率更高吧。如果這個方案可行的話，估計很多航空航天就用上了，還有一個就是，巨大的電量勢必會對飛機飛行造成干擾，僅僅是電傳操縱就對飛機有影響，更別說巨型的發電機加電動機了。

2.效率問題

直升機比四軸效率高。

本著提供優質回答的原則，回答了屬於自己專業範圍的控制問題，我就不打腫臉充胖子講效率問題了，有比我講的更好的，請各位看官參考下面鏈接

多軸飛行器螺旋槳越多效率越低嗎？ - 直升機

總結：

常見的原因大致就這麼多，不過這個也不好細分，因為對於飛機這個整體來說，很多問題是連在一塊的，你像電池技術影響著續航，同時又影響著動力，而動力源的不同又影響著飛機重量和控制的複雜程度，這些又關乎著飛機的實用性，另外機身結構對材料有著不同的要求，四軸的那種結構做大的話需要更高強度的材料才能支撐，機身結構的不同又影響著飛機飛行效率……很多問題不能單單拿出來獨立，正是因為這些互有聯繫的問題造成了四軸發展成為大型（相對航模）載人、作戰、巡航機的障礙，不過小四軸因為體積小，易操控等優點巡視，航拍倒是挺給力的。怎麼說呢，目前這個科技發展狀況，就像四軸這種一個霍比特人的基因你非讓他去當巨人牽著巨象推長城有點心有餘而力不足，小矮人也有小矮人的優點，直升機，噴氣機也有他們的短處，正是因為他們不同的優點才有了今天他們不同的優勢領域，你用直升機搞航拍恐怕沒有四軸那麼穩，也沒有四軸帶個單反照樣非得穩穩的那麼爽。

同時附上類似的問題，大家仁者見仁智者見智吧，采百家之長，你終會找到讓你滿意的答案。

為什麼沒有四軸（四旋翼）直升機？ - 機械

不過什麼事情都不能說死，四旋翼（多旋翼）在大型化應用上也並非沒有用武之地。

附加：大型多旋翼（飛行器）的應用

美國研製無人飛行卡車：8旋翼葉片驅動

另外吐槽一下樓上的幾個，名字就不@了，防止大家說我人生攻擊，喜歡瞎比比的同學就自己回家反省吧。不懂就不要亂說，最好求證之後再說。

1：跟功率響應有個毛線關係，照你說的，噴氣式飛機換用四軸的響應時間豈不是能飛的更穩更快？「噴氣機發動機響應一般都在幾秒？」求出處。還有後面再加個「不可能換用電池來飛」，你是幾個意思？噴氣機就得慢騰騰的幾秒響應才能好好飛是吧。

2：童鞋，我可以告訴你，沒有你做不到的，只有你想不到的，四軸壞一個動力還真不一定就要廢，具體情況請參考「關掉對角電機，放棄航向穩定，保持橫滾和俯仰」等相關操作，理論上也可以設計容錯型四軸，通過結構的改進，在其中一個動力壞掉時改變控制模式依然可以達到穩定飛行的目的。參考

設計「菱形布置」四旋翼的、打壞一兩個旋翼仍保持平衡不墜毀的直升機@草根設計師

3：我實在忍不住要吐槽了，說四軸不穩定？大哥，你真的了解四軸嗎？玩航模的新手都知道四軸比直機好飛，為毛？就是因為四軸穩定，一般起飛的時候直接推油門就飛上去了，而直機呢？能把你玩死，新手初飛直機估計沒幾個能成功飛起來的，因為直機起飛的時候要不停地配合油門操縱方向桿調節前後左右的方向才能保持機身穩定，想像四軸那樣只推油門就能平穩起飛，或者只靠油門就能做到懸停你就等著炸雞對著機屍哭吧（高手、高性能飛機不在此範圍）。不要以為飛控是吃屎不干事的，還有，也不要以為飛控程序有多難，寫過看過不少的人表示也就那麼點東西，一般的四軸程序都不太難，或者可以說簡單的令人髮指，很多難就難在控制方面，現在比較熱乎的是融合AI的控制演算法，還有魯棒控制什麼的。

說可靠性不足，我想說你得看幹什麼事兒吧，目前的小型無人機應用領域，最火的貌似是四軸還有其他多旋翼吧，不要告訴我說你一個修灰機的居然沒聽說Parrot AR.Drone跟大疆還有幾個造四軸比較出名的公司，我想多旋翼能這麼火（國內還比較慢熱，不過消費人群正在跟進，一般國內做四軸的公司都是往歐美日銷售的）不能說它可靠性不足吧？等藍鯨旋翼機_百度百科做出來你再去質疑它的可靠性吧，不過藍鯨也不能算嚴格意義上的四旋翼，因為人家利用了傾斜翼技術，跟V-22魚鷹式傾轉旋翼機差不多。

好啦，就說這麼多了，手打這麼多字，我也累了，中間知乎還崩潰了一次，差點沒嚇死我。題主對飛機感興趣的話還是多看看相關書籍的好，心中的很多疑惑便會自然解開。

四旋翼的功率響應要到毫秒級，多為電動，而非用油

現在噴氣式飛機的發動機響應一般都在幾秒，不可能換用電池來飛

想像，如果你拿著下圖中的裝置，每毫秒調整一下，能讓圖中的球保持在最上面；要求只能每5秒動一次還可能嗎?

題主可以看看這個：四軸飛行器

早期由於沒有計算機技術的輔助，姿態全靠人控制是很難飛的

現在飛控技術已經廣泛應用于飛行器了，但是還有其他氣動上的問題，

感興趣的話可以找找美帝V-22的資料，這應該是目前最接近多旋翼的載人機了

四軸有什麼缺點，和直升機，固定翼比。效率低。飛行時間短，你想加電池容量讓他多飛會，那你也得增加動力不然你就只能看那四個螺旋槳在地上轉啊轉啊。。你說做油動四軸，但做出來的體型比電動8軸還要大還要重還要複雜，但是話說回來了，還是那麼大那麼重，單槳直升機就能拉起來（效率比他高），為什麼去浪費那油。。4軸壞一個動力，就廢了。那你說直升機發動機壞了，不也是墜機。但是同樣是墜機還不如省下那3個動力的錢。4個軸也增加了他墜機的機率，也不拿乘客做比喻，就拿搭載單反的多軸一般還是6軸以上的多，因為壞了一或兩個動力起碼不至於直接摔下，還有其他的幾個軸提供平衡。你又想那可以做個6軸載人飛行器來增加安全性啦，但是效率更低了，何必再去浪費那資源呢。。還有就是增加軸數有增加了飛控的複雜性，也就增加了出錯率。。就算以後技術進步，還要考慮他所能帶來的經濟利益，飛機的維護，起降場地等很多問題。。額說多了，我好嘮叨，邊吃飯邊說，腦洞就是有些大，說的不對輕點拍啊

載人四旋翼，比如億航，問題僅僅是電機和電池的推重比。這應該屬於高科技。從實用性上說，起飛和著陸大風，對商業化不利。別的都沒什麼！

四旋翼穩定性不足，飛控程序複雜，可靠性不足，一般不用在載人飛機上