Enhver ny kunnskap går vanligvis gjennom tre stadier: 1. "Tull!" 2. "Og hvis virkelig …" 3. "Hvem vet ikke det!"
Pålitelig og høykvalitets radiokommunikasjon spiller en viktig rolle for å sikre navigasjonssikkerheten og for en vellykket gjennomføring av fiendtligheter. En gruppe spesialister fra den vitenskapelige avdelingen i System Center Pacific, Space and Naval Warfare (SPAWAR), som er engasjert i forskning innen radiokommunikasjon, radar, meteorologi og oseanografi i interesse for den amerikanske marinen, foreslo en original løsning på problem med overbelastning av skip med kommunikasjonssystemer.
Det radio-elektroniske utstyret til et moderne kampskip av typen "Arlie Burke" inkluderer rundt 80 antenner for forskjellige formål. Motta og sende enheter skaper mange gjensidige forstyrrelser under drift - ingeniører krevde spesielle studier for å bestemme opplegget for deres rasjonelle plassering. I tillegg har konvensjonelle skipsantenner en rekke ulemper - de er klumpete, tunge, lett sårbare i kamp og under storm krever de høye master, noe som øker skipets radarsignatur. Til enhver tid er minst halvparten av disse antennene slått av og ikke brukt, og derfor antyder konklusjonen at det er nødvendig å lage sammenleggbare strukturer.
I 2007 utviklet SPAWAR -spesialister en teknologi som bruker elektrisk ledningsevne og magnetisk induksjon av metallsalter i sjøvann for å motta og overføre radiobølger. Hvis sjøvann er en god elektrisk leder, hvorfor er ikke en væskestråle i stand til å erstatte en tradisjonell metallantenne? En helt genial og enkel oppfinnelse.
Fra teori til praksis var det bare ett trinn: ved hjelp av en vannpumpe samlet forskerne en primitiv fontene - en enhet som spyter en strøm av sjøvann gjennom en induktor som er koblet til en bærbar sender. Det er rikelig med vann utenfor skipet, så ingen vil oppleve mangel på denne forbruksvaren. Signaler overføres og mottas fra "vannantennen" ved hjelp av konvensjonell elektromagnetisk induksjon. Og ingen nanoteknologi!
Strålehøyden bestemmer frekvensen som antennen er innstilt på. For eksempel krever UHF -radiobølger en fontene som er omtrent 0,6 meter høy, og VHF 6 fot. For å motta HF -bølger trenger du en 80 fot vannkolonne (24 meter!). En slik stråle er i stand til å motta og overføre signaler i området fra 2 til 400 MHz. Delen av strålen bestemmer bredden på kanalen (dvs. overføring av mer voluminøse data, for eksempel vil video kreve en tykkere vannstråle). Hele systemet passer i en hånd. Med sin hjelp klarte SPAWAR -forskere å motta et klart signal på flere titalls kilometer.
Fordelen med slike "vannantenner" er minimumsplassen som kreves for installasjonen. Antenner kan enkelt endres for bruk på en hvilken som helst frekvens ved å installere ekstra kollektorspoler og spraydyser. Vannantennen kan dannes til en minimal kostnad - enheten bruker mindre strøm enn en bordlampe.
I motsetning til vanlige metallantenner er alle elementene i vannantennen praktisk talt vektløse og lette å demontere. Parametrene til vannsøylene kan stadig endres avhengig av hvilke antenner som er i bruk. Ifølge SPAWAR -eksperter kan ti slike antenner erstatte 80 tradisjonelle antenner. I tillegg er den reflekterende effekten av sjøvann mindre enn for metall, og hvis skipet trenger maksimal stealth, trenger sjefen bare å gi ordre om å fjerne alle vannsøylene.
Samtidig, før forskerne introduseres i det virkelige liv, må forskere løse en rekke vanskelige problemer.
For eksempel er en vannantenne ekstremt sårbar for vindkast - energien fra strålen til toppen reduseres til null, og da vil til og med en svak vind rive antennens lerret og som et resultat fullstendig ødelegge resonansegenskapen.
SPAWAR -forskere har igjen funnet en original løsning: det er nok å omslutte en vannstrøm i et plastrør med en lukket topp. Dette vil ikke bare forhindre de skadelige effektene av vind og bevare alle egenskapene til "vannantennen", men vil også tillate at samme vannmengde brukes flere ganger (forskerne tror at teknologien deres kan brukes på land, og erstatte utstående greiner på antennene med vakre fontener). Når det gjelder å plassere vann i et plastrør, er ideen om SPAWAR ikke ny - slike antennealternativer eksisterer når et bånd plasseres i et fleksibelt plastskall, selvvridende under luft eller drivtrykk, som et målebånd.
Det er også fortsatt uklart hva som er gevinsten av vannantenner. På grunn av ikke den beste konduktiviteten til "vannsøylen", vil effektiviteten sannsynligvis lide, og utslipp utenfor bandet er mulig.
Prinsippet om en vannantenne er så dumt og enkelt at det rett og slett er vanskelig å tro at ingen har gjettet før. SPAWAR -prankstringene må ha spionert på denne vakre ideen fra hvalene: ifølge noen rapporter la hvalene ut fontener for å sende hverandre SMS -meldinger. Jeg kommuniserte på en eller annen måte med dem - de sier at signalet er svakt, bare 2 strimler …