А вот как сделать саморегулирующуюся конструкцию - пока не понятно.
Почему непонятно?
Пример - конус. При повороте возрастает сопротивление той стороны которой нужно и конус возвращается в исходное положение. Но Вам ведь надо диск. Поэтому надо оттолкнуться от варианта с изменением аэродинамического сопротивления при потере диском исходного положения, или перенос центра масс.
Возможно достаточно небольшого устройства. Ведь само кувыркание может быть вызвано небольшими воздействиями во время полета, как сход лавины от упавшего снежка. Если присечь такое воздействие на ранней стадии - сложной конструкции не понадобится.
Еслибы Вы конкретизировали задачу по параметрам - было бы проще. Например размеры диска, масса, полезная нагрузка, распределение массы, можно ли по краям воротить конструкции, запас по высоте (можно в процентах).