多旋翼的空气动力特点
(1)产生向上的升力用来克服机身的重力。多旋翼无人机是通过多个旋翼一起调节转速达到控制机身完成飞行动作的目的，所以发动机空中停车时，多旋翼无人机会出现失控现象，除非六旋翼或更多旋翼在某个发动机停车时能够通过其他发动机进行补偿。
(2)产生向前的水平分力克服空气阻力使多旋翼无人机前进，类似于飞机上推进器的作用。
(3)产生其他分力及力矩：多旋翼无人机电机是成对出现的，且相邻电机安装正反浆，用以中和扭矩。螺旋桨由两片桨叶组成。工作时，桨叶与空气作相对运动，产生空气动力；
先来考察一下多旋翼的轴向直线运动，由于多旋翼和直升机的情况类似，和直升机做对比就行研究。由于两者技术要求不同，旋翼的直径大且转速小；螺旋桨的直径小而转速大。在分析、设计上就有所区别。设一旋冀，桨叶片数为k，以恒定角速度Ω绕轴旋转，并以速度Vo沿旋转轴作直线运动。如果在想象中用一中心轴线与旋翼轴重合，而半径为r的圆柱面把桨叶裁开，并将这圆柱面展开成平面，就得到桨叶剖面。既然这时桨叶包括旋转运动和直线运动，对于叶剖面来说，应有用向速度(等于Ωr)和垂直于旋转平面的速度(等于Vo)，而合速度是两者的矢量和。显然可以看出，用不同半径的圆柱面所截出来的各个桨叶剖面，他们的合速度是不同的：大小不同，方向也不相同。如果再考虑到由于桨叶运动所激起的附加气流速度(诱导速度))，那么桨叶各个剖面与空气之间的相对速度就更加不同。与机翼相比较，这就是桨叶工作条件复杂，对它的分析比较麻烦的原因所在。
旋翼拉力产生的滑流理论
现以直升机处于垂直上升状态为例，应用滑流理论说明旋翼拉力产生的原因。此时，将流过旋翼的空气，或正确地说，受到旋翼作用的气流，整个地看做一根光滑流管加以单独处理。假设：
空气是理想流体，没有粘性，也不可压缩； 旋转着的旋冀是一个均匀作用于空气的无限薄的圆盘(即桨盘)，流过桨盘的气流速度在桨盘处各点为一常数； 气流流过旋翼没有扭转(即不考虑旋翼的旋转影响)，在正常飞行中，滑流没有周期性的变化。
根据以上假设可以作出描述旋翼在：垂直上升状态下滑流的物理图像，选取三个滑流截面，So、S1和S2，在So面，气流速度就是直升机垂直上升速度Vo，压强为大气压Po，在S1的上面，气流速度增加到V1=Vo+v1，压强为P1上，在S1的下面，由于流动是连续的，所以速度仍是V1，但压强有了突跃Pl下＞P1上，P1下一P1上即旋翼向上的拉力。在S2面，气流速度继续增加至V2=Vo+v2，压强恢复到大气压强Po。
这里的v1是桨盘处的诱导速度。v2是下游远处的诱导速度，也就是在均匀流场内或静止空气中所引起的速度增量。对于这种现象，可以利用牛顿第三用动定律来解释拉力产生的原因。
旋翼拉力产生的涡流理论
根据前面所述的理论，只能宏观地确定不同飞行状态整个旋翼的拉力和需用功率，但无法得知沿旋翼桨叶径向的空气动力载荷，无法进行旋设计。为此，必须进一步了解旋翼周围的流场，即旋冀桨叶作用于周围空气所引起的诱导速度，特别是沿桨叶的诱导速度，从而可计算桨叶各个剖面的受力分布。
在理论空气动力学中，涡流理论就是求解任一物体(不论飞机机翼或旋翼桨叶)作用于周围空气所引起的诱导速度的方法。从涡流理论的观点来看，旋翼桨叶对周围空气的作用，相当于某一涡系在起作用，也就是说，旋翼的每片桨叶可用一条(或几条)附着涡及很多由桨叶后缘逸出的、以螺旋形在旋翼下游顺流至无限远的尾随涡来代替。
按照旋翼经典涡流理论，对于悬停及垂直上升状态(即轴流状态)，旋翼涡系模型就像一个半无限长的涡拄，由一射线状的圆形涡盘的附着涡系及多层同心的圆柱涡面(每层涡面由螺旋涡线所组成)的尾迹涡系两部分所构成。
直升机旋停、垂直上升状态的涡柱
这套涡系模型完全与推进螺旋桨的情况相同。至于旋冀在前飞状态的涡系模型，可以合理地引伸为一个半无限长的斜向涡柱，由一圆形涡盘的附着涡系及多层斜向螺旋涡线的斜向涡面的尾迹涡系两部分所构成。
直升机前飞状态的涡柱
基本空气动力学方程在所有介绍空气动力学的书中都有讲，在这里只以浅显的语言介绍，尽量让大家不用因为公式头疼
飞行性能
多轴飞行器里，抛开一些比较基本的震动、稳定性的问题不说，大家关心比较多的应该就是续航时间了。其实决定一架多轴飞行能力的主要指标简单的说无非就是飞行时间、飞行重量、耗电量这三个要素。搞清楚这三个要素之间的关系，你就会比较容易的设计出你想要的多轴飞行器。飞行时间和飞行重量这两个都很好理解，飞行时间一般我们习惯以分钟为单位，飞行重量我们习惯以克为单位。耗电量就是指你以某个飞行重量飞行了某段时间所损耗的电量。
耗电量的计算：不管是做什么形态的多轴，我们都想做出载重大，飞行时间长，耗电小的机子，如果说飞行时间和载重都是必须的，那么耗电量就是唯一可控的变量了，所以我们必须搞清楚多轴耗电量是怎么出来的。想要搞清楚这个问题，在这里有必要先普及一些基础知识。大家都知道，我们家里的日常用电都是以度为单位的，一度电其实就代表一千瓦时（1000WH），指的是如果你有一台功率是1000瓦的电器，使用一小时所耗的电量就是一度电。那么这台电器的1000瓦功率指的具体又是什么呢？功率其实就是电流和电压相互作用产生的结果，一般我们用“功率=电压*电流”这个关系来表示。好，搞清这概念之后我们就可以去看看我们平时所使用的电池的电量到底有多少了。以最常见的3S2200MAH（毫安时）的锂电来说，储存在里面的电量理论上大概应该是（3*3.7伏）*2.2安时=22.42瓦时，其中2.2安时（2.2AH）就是电池上所标称的2200毫安时（2200MAH）的换算结果，因为1000MAH=1AH,电压我们就按平时最常说的3.7伏的单片电芯电压来算。算出来的22.42瓦时就代表如果你的多轴使用的是这块电池，而且整体飞行时的功率只有22.42瓦，那么飞行一个小时是没问题的了。如果你的多轴功率是100瓦，那么用3S2200MAH这块电池能飞多久呢？换算一下就知道了：60/（100/22.42）=13.45分钟。其实，耗电量在实际情况下我们不是算出来的，而是飞出来的，飞完一块电池后回来能充回进去的电量才是比较真实的耗电量，一般好点的充电器都会有充电量显示。说了这么久，那到底耗电量我们应该怎样去控制才能让多轴能载大、航长、耗小呢？这个问题就取决于你如何去控制你多轴飞行器的飞行效率了。
飞行效率：飞行的效率一般我们用‘克/瓦’表示，代表每瓦的消耗能产生几克的拉力，其高低与电机自身的效率和桨的搭配有着密切的关系，但电机的效率一般都是生产厂家给出的数据，而且还存在一定的水分，电机的型号相同厂家不同效率上也会有所不同，我们无法控制，只有选择的权利。一般好点厂家的电机都会给出相应的配桨效率参数，在厂家给出的效率表中，我们不难发现在电机效率高的情况下一般都是大桨低转速时才会有，所以如果想让多轴飞行效率高可以考虑尽量用KV值低的电机上大桨。
经验得出的结论：
在不考虑多轴的结构、震动、平衡等方面带来的损耗的基础上，我们可以用下面两个较为简单的计算方法来对飞行器的安装和调试进行一些判断。
方法一：（适用于装机）
飞行时间 = 60 /（飞行重量 /（电池实际容量 * 电池电压 * 效率））例如：你看上了一堆配置，大概参数是这样：4S5000MAH的电池（重500克）、六轴机架（重400克）、电调（6*20克）、飞控图传（200克）、云台和狗（200克）、电机和桨（6*100克），飞行器的飞行重量在2020克左右。假设根据厂家给出的数据，电机在和某桨搭配时，在30%的输出功率时拉力是300克效率是13克瓦，在50%的输出功率时拉力是500克效率是10克瓦，在80%的输出功率时拉力是800克效率是7克瓦，根据多轴的2020克飞行重量得知每个电机的输出拉力应在340克以上才能实现悬停，那么我们可以根据厂家给出的参数保守的推算一下，在输出340克的拉力时效率应该还会有12克瓦左右。所有参数都知道了，我们就可以推算出自己的配置大概能飞几分钟了。
飞行时间=60 /（2020 /（ 5 * 14.8* 12））=26.43分钟
所以理论上这套配置配出的多轴可以飞行26.43分钟，但最后剔除一些电池放电是否能达到标称值、电机参数是否存在虚标、桨的标准程度等因素，保守估计应该会有20分钟左右的悬停时间。
方法二：（适用于调试）
效率 = 飞行重量 /（（60 / 飞行时间）* 电池实际每小时电流 * 电池电压）
例如：接上例你把飞机装好了，飞行重量2020克，悬停爽飞了18分钟，回来充电充进了4500MAH充满，那么机子的实际飞行效率是多少呢？
效率=2020 /（（60 / 18）*4.5 * 14.8）=9.1克/瓦
所以你的多轴飞行效率应该是9.1克每瓦，对比当初的厂家效率表效率明显偏低的了，这个时候你就可以自己分析一下是厂家虚标了，还是机子结构上有什么其他不合理的地方增加了内耗，或者还是其他什么方面的原因了。