Miljarder dollar spenderas av flygjättar och rymdföretag för att skapa förarlösa flygande fordon som kan möta det växande behovet av snabba och flexibla resor och leveranser. Alla som har försökt att navigera i stora tunnelbaneområden som New York City eller Los Angeles känner till de problem som är förknippade med att dela vägar och luft med miljontals andra människor.

Den globala drönarlogistik- och transportmarknaden beräknas uppgå till 29,06 miljarder dollar år 2027. En av lösningarna som för närvarande arbetas på är det autonoma flygfordonet (AAV) med möjlighet till vertikal start och landning (VTOL). Teknologin, vad vissa kan kalla ett drönarhelikopterkoncept, testas för att transportera last och så småningom taxipassagerare.

"Alla står inför samma problem med vikten när de skapar dessa typer av fordon, " sa Lizhi Shang, en postdoktoral forskarassistent som arbetar med tekniken med Andrea Vacca, en professor i jordbruks- och biologisk teknik vid Purdue. "Drones kräver tunga batterier eller massor av elektriska komponenter, vilket lämnar lite utrymme för den faktiska nyttolasten."

Shang sa att många nuvarande system också är dyra, instabil, opålitliga och inte miljövänliga. Shang och forskargruppen vid Purdue University kom på en metod för att använda fluid power-teknologi för VTOL AAV.

Purdue-teammedlemmarna sa att deras teknik är en billig, återvinningsbart hydrauliskt framdrivningssystem för VTOL-flygplanet med flera rotorer. Framdrivningssystemet använder hydrostatisk transmission, ett lättare och mer pålitligt alternativ, för att fördela motorkraften över rotorerna, ger dragkraft för flygplanet och låter rotorerna snurra med olika hastigheter.

Hastigheten för varje motor kan styras individuellt med snabbare svar av flygledaren eller mänsklig operatör och kan köras med konstanta hastigheter, förlänger motorns livslängd. Detta ger både aerodynamisk lyft- och attitydkontroll, eliminerar behovet av en extra rörlig kontrollyta eller viktförskjutningsanordning och resulterar i en stabilare flygning och mer användbar last.

"Den avgörande fördelen med denna innovation är att den är lätt, som sedan kan översättas som överlägsen nyttolastfraktion, lägre driftskostnad, längre flygdistans och bättre kontrollerbarhet och manövrerbarhet, " sa Shang. "För att överföra samma kraft med exakt hastighetskontroll, ett hydraulsystem är mycket lättare än ett elektriskt system, som för närvarande dominerar marknaden."

Shang och teamet har arbetat med Purdue Research Foundation Office of Technology Commercialization för att patentera tekniken. De kommer att presentera sin metod under Purdue Technology Showcase 2019 den 16 maj. De letar efter att licensiera den och söker samarbetspartners för vidare utveckling.