틸트덕트(Tiltduct) 무인기는 프로펠러에 덕트(duct)를 씌운 무인기로, 덕트가 없는 무인기 대비 최대 60%의 추력 효율을 발생시킬 수 있다. 헬리콥터처럼 떠서 날아가는 틸트덕트 형상의 날개를 적용해 지상의 구조물로부터 날개를 보호하고 추력을 증가시키고, 지상시스템과의 연동으로 지상에서 비행체에 임무를 부여하고 감시하고 통제할 수 있다.
틸트덕트 무인기(TD-40)는 2012년부터 2017년까지 산업통상자원부 로봇산업융합핵심기술개발사업 ‘1시간 이상 비행이 가능한 다목적 수직 이착륙 비행로봇 시스템 개발’ 과제로 개발했다. TD-40의 요구 성능은 속도 150㎞/h 이상, 체공시간 1.5시간이며, 이동형 도킹 스테이션에서 자동 이착륙할 수 있는 정밀제어 성능을 갖는 것이다. 틸트덕트 무인기 시스템은 비행체, 지상관제 및 통신장비로 구성된다. 지상관제시스템은 자체 개발한 GCS 프로그램을 탑재한 노트북, 조종기, 그리고 노브 장치로 구성된다. 비행체에는 통신장비와 센서를 통합한 비행제어 컴퓨터를 장착했다. 틸트덕트 무인기의 각 덕트 안에는 콜렉티브 피치 제어가 가능한 메인 프롭과 자세 제어를 위한 베인 장치를 장착한 링 날개 구조의 덕트로 되어 있다. 동체에는 15마력급 로터리 엔진과 수평·수직미익 사이에 모터로 회전하는 후방 프롭이 장착되었다.
틸트덕트 무인기의 비행 모드에 따라 조종방식이 달라 회전익모드에서는 메인 프롭과 후방 프롭의 콜렉티브 피치로 비행체 자세를 제어하고 틸트가 고정익모드에 가까워지면 덕트 내부의 베인과 수평꼬리날개의 조종면을 이용해 자세를 제어한다. 안전 줄 시험을 통해 비행체의 회전익모드 비행 특성과 덕트 효과를 파악하고 제어로직의 안정성과 향상된 조종력을 확보했다.
한국항공우주연구원은 2017년 고흥항공센터에서 틸트덕트 무인기 초도비행을 시작해 비행속도 153㎞/h에 도달했다. 비행시험은 호버 비행을 시작으로 회전익모드 비행, 내부 조종사의 유지모드 비행, 그리고 천이모드 자동비행 순으로 진행했다. 틸트덕트 무인기는 1시간 30분 이상 체공과 150km/h 이상 속도로 비행이 가능하다. 특히 외부와 연결된 도킹 스테이션은 비상시 개활지가 아닌 도로상에서도 비행체가 이착륙 할 수 있는 환경을 제공하여 무인항공기 운용 효율성을 높일 수 있다. 또한 활주로가 없는 지역이나 크기가 작고 좁은 지역에서도 운영이 가능해 화재와 치안 감시는 물론 실시간 동식물 분포현황 조사, 차량 추적, 대형구조물 원격진단 등 다양한 분야에서 활용 가능하다.