Der Gyrocopter ist eine Kreuzung zwischen Flächenflugzeug und Helikopter. Er besitzt einen Propeller und ein Seitenruder wie ein Flächenflugzeug sowie einen kardanisch aufgehängten Rotor bzw. Tragschraube oberhalb des Fahrwerks. Der Rotor dreht sich um eine senkrechte Achse und bringt den Auftrieb, der Propeller den Vortrieb. Durch eine auskuppelbare Wellenverbindung wird der Rotor auf die zum Start erforderliche Rotordrehzahl gebracht. Sobald die erforderliche Rotordrehzahl erreicht ist, wird diese Verbindung ausgekuppelt und die Motorleistung dient ausschließlich dem Propeller für den Vortrieb. Der Gyrocopter wird horizontal beschleunigt, ab diesem Zeitpunkt wird der Rotor nur vom anströmenden Fahrtwind in Umdrehung gehalten. Dieser Betriebszustand wird Autorotation genannt. Damit dies der Fall ist, wird die Rotorebene gegen die Flugrichtung nach hinten geneigt. Der frei im Luftstrom umlaufende Rotor ersetzt einen festen Tragflügel, hat gegenüber diesem jedoch den Vorteil, dass er auch bei geringer Fluggeschwindigkeit infolge der Eigendrehung (Autorotation) wirksam bleibt.


Abb: schematische Darstellung des Funktionsprinzips


Diese grundtypische Eigenschaft macht den Gyrocopter zu einem der sichersten Fluggeräte. Selbst bei einem Ausfall des Antriebs gleitet der Gyrocopter, durch die Autorotation des Rotors, langsam und sicher zu Boden.


Abb: Vergleich Einbaurichtung des Motors Gyro/Flugzeug


Vor- und Nachteile des Gyrocopters

Bezogen auf Hubschrauber und andere Flugzeuge besitzt der Gyrocopter unterschiedliche Vor- und Nachteile. Vergleicht man den Gyrocopter mit einem Flächenflugzeug treten zwei Vorteile auf. Erstens die Strecke, die zu Start und Landung benötigt wird und zweitens die Langsamflugeigenschaft. Während Starrflügler hunderte von Metern benötigen, reicht dem Gyrocopter eine Sartstrecke von 10 bis 50 m sowie eine Landebahn von 5 bis 10 m.
Der andere große Vorteil des Gyrocopters ist seine Fähigkeit langsam zu fliegen ohne der Gefahr eines Strömungsabrisses ausgesetzt zu sein. Bei einem Gyrocopter sind die Tragflügel am Rotor befestigt und bewegen sich mit der Geschwindigkeit durch die Luft, wie sie vom Rotor vorgegeben wird und nicht mit der Geschwindigkeit des Gyrocopters. Der Gyrocopter muss sich nach vorne bewegen, um den Rotor in Rotationsbewegung zu halten. Das erfordert aber eine viel geringere Geschwindigkeit als es ein Starrflügler benötigt um den gleichen Auftrieb zu erzeugen. Verlangsamt ein Gyrocopter seine Geschwindigkeit zu sehr, beginnt er sanft zu sinken und fällt nicht wie ein Starrflügler nach unten. Gyrocopter können mit 25km/h fliegen. Und anders als Niedriggeschwindigkeitsflugzeuge, die sehr große Tragflächen haben um den erforderlichen Auftrieb zu erzeugen, erzeugen Gyrocopter diesen Effekt durch schnelldrehende Rotoren. Das heißt Gyrocopter decken einen größeren Geschwindigkeitsbereich ab, als normale Flugzeuge. Der Rotor erzeugt jedoch mehr Widerstand als der Tragflügel eines Starrflügelflugzeuges vergleichbarer Größe, wenn sie mit gleicher Geschwindigkeit fliegen. Durch ihr Widerstandsverhalten sind Gyrocopter nicht für Hochgeschwindigkeitsflüge oder Langstreckenflüge geeignet.
Es gibt einige Vorteile des Gyrocopters gegenüber einem Hubschrauber, nämlich Einfachheit, Geschwindigkeit und Gewicht. Er benötigt eine Vorrichtung für zyklische und kollektive Verstellung. Der Gyrocopter benötigt keine kollektive Verstellung, dadurch werden die Systeme weniger komplex und leichter. Der Gyrocopter kann schneller fliegen als ein Hubschrauber, da der Rotor nur Auftrieb erzeugen muss. Der Rotor des Hubschraubers muss zusätzlich den Vortrieb erzeugen. Der Hubschrauber hat aber einen Hauptvorteil gegenüber dem Gyrocopter, das Schweben in der Luft. Der Gyrocopter benötigt die Vorwärtsbewegung um die Autorotation in Bewegung zu halten.