El convertiplano es un innovador tipo de aeronave que busca fusionar las ventajas del helicóptero, como la inmovilidad en el aire y la capacidad de aterrizaje y despegue verticales, con las características del aeroplano, que incluye una mayor capacidad de carga y velocidad.
Este diseño permite que el convertiplano despegue verticalmente, ajuste su configuración para el vuelo horizontal y aterrice de nuevo en posición vertical, mejorando así la seguridad en las maniobras críticas.
Constituye un intento de combinar las cualidades del helicóptero —inmovilidad en el aire, aterrizaje y despegue verticales— con las del aeroplano: capacidad de carga y elevada velocidad. A la búsqueda del convertiplano movió sobre todo el factor seguridad, ya que la mayoría de los accidentes de aviones se producen durante las relativamente difíciles operaciones de aterrizaje. La mayoría de los diseños de convertiplanos se basan en el principio de un eje de empuje cuya dirección horizontal normal pueda cambiarse en vertical. El aparato poseedor de esta peculiaridad despegará prácticamente en vertical. Al alcanzar la velocidad de crucero, sus propulsores o reactores y sus alas asumirán la posición de vuelo normal y al aterrizar volverán a invertir su posición. Diversos dispositivos de charnelas y bisagras mantienen el fuselaje en posición horizontal. Grave problema ha sido el de obtener la velocidad suficiente para evitar que el avión entre en barrena en el momento en que sus alas y unidades propulsoras cambian de posición.
El McDonnell XV-1, primer convertiplano militar, de una envergadura de casi 8 m, posee un gran rotor de tipo helicóptero y una hélice impulsora de tamaño normal. Su motor, de 500 CV, suministra aire comprimido a los reactores a presión situados en el extremo de las paletas e impulsa la hélice. El rotor principal del XV-1 proporciona la fuerza para el despegue vertical. Una vez alcanzada la velocidad suficiente, las alas cambian de posición y el aparato navega como un aeroplano normal.
La misma idea —combinación de las características del helicóptero y del aeroplano— que dio origen al convertiplano ha sido fuente de diversos proyectos de aparatos mixtos: un helicóptero compuesto, provisto del rotor principal corriente, pero con motor propulsado o reactores montados en muñones de ala para aumentar la velocidad de crucero; una aeronave compuesta de un helicóptero, que permite el aterrizaje y despegue en vertical, y un avión corriente para la travesía.
Los aviones de despegue vertical (VTO, Vertical Take-Off) no son propiamente convertiplanos, pero permiten eliminar las largas pistas de aterrizaje y despegue. Dos modelos de este tipo son el Convair XFY-1 y el Lockheed XFV-1. Ambos fueron construidos como aparatos experimentales para la Marina estadounidense. El primero presenta ala en delta y el segundo ala normal, ligeramente aflechada; ambos utilizan un grupo turbohélice que impulsa hélices de paso opuesto. En tierra, el fuselaje se mantiene en posición vertical sobre pequeñas ruedas. En el momento del despegue, el motor desarrolla toda su potencia y eleva con su empuje al aparato. En cuanto éste alcanza determinada velocidad de ascenso, pica hasta adoptar la posición horizontal y navega normalmente. El asiento del piloto gira de forma que permite realizar todas las maniobras necesarias en posición adecuada. El procedimiento de aterrizaje es inverso al de despegue: el piloto coloca al aparato en posición vertical y reduce la potencia para que la aeronave descienda lentamente, con la cola por delante, literalmente «colgando de las hélices». Ambas aeronaves fueron proyectadas para servicios navales a fin de que pudieran despegar desde barcos de cubiertas poco extensas. Aunque su despegue y aterrizaje sean similares a los de los helicópteros, desarrollan una velocidad límite muy superior: unos 800 kilómetros por hora.
