Minden új tudás általában három szakaszon megy keresztül: 1. "Hülyeség!" 2. "És ha tényleg …" 3. "Ki ne tudná ezt!"
A megbízható és kiváló minőségű rádiókommunikáció fontos szerepet játszik a navigáció biztonságának biztosításában és az ellenségeskedések sikeres lebonyolításában. A System Center Pacific, Space and Naval Warfare (SPAWAR) tudományos részlegének szakértői csoportja, akik az amerikai haditengerészet érdekében a rádiókommunikáció, a radar, a meteorológia és az óceánográfia területén kutattak, eredeti megoldást javasoltak a kommunikációs rendszerekkel rendelkező hajók torlódásának problémája.
Az "Arlie Burke" típusú modern harci hajó rádióelektronikai berendezései körülbelül 80 antennát tartalmaznak különböző célokra. A vevő- és adóeszközök számos kölcsönös interferenciát okoznak működés közben - a mérnökök speciális tanulmányokat igényeltek, hogy meghatározzák racionális elhelyezésük sémáját. Ezenkívül a hagyományos hajóantennáknak számos hátrányuk van - terjedelmesek, nehézek, könnyen sebezhetők a csatában és vihar idején, magas árbocokat igényelnek, ami növeli a hajó radar aláírását. Ezeknek az antennáknak legalább a fele bármikor ki van kapcsolva, és nem használják, ezért az a következtetés, hogy összecsukható szerkezeteket kell létrehozni, önmagát sugallja.
2007 -ben a SPAWAR szakemberei kifejlesztettek egy olyan technológiát, amely a tengervízben lévő fémsók elektromos vezetőképességét és mágneses indukcióját használja a rádióhullámok fogadására és továbbítására. Valóban, ha a tengervíz jó elektromos vezető, akkor miért nem képes egy folyékony fúvóka helyettesíteni a hagyományos fémantennát? Abszolút ötletes és egyszerű találmány.
Az elmélettől a gyakorlatig csak egy lépés volt: a kutatók egy vízszivattyú segítségével összeállítottak egy primitív szökőkutat - egy olyan készüléket, amely tengervíz -áramot szór ki egy hordozható adóhoz csatlakoztatott induktoron keresztül. Rengeteg víz van a hajón kívül, így senki nem tapasztal hiányt ebből a fogyóeszközből. A jeleket hagyományos "elektromágneses indukció" útján továbbítják és fogadják a "vízantennától". És nincs nanotechnológia!
A sugár magassága határozza meg az antenna hangolásának frekvenciáját. Például az UHF rádióhullámokhoz körülbelül 0,6 méter magas szökőkút és 6 láb VHF szükséges. A HF hullámok fogadásához 80 láb vízoszlopra (24 méter!) Van szüksége. Egy ilyen sugárhajtó 2-400 MHz tartományban képes jeleket fogadni és továbbítani. A sugár szakasz határozza meg a csatorna szélességét (azaz terjedelmesebb adatok továbbítása, például a videó vastagabb vízsugarat igényel). Az egész rendszer egy kézben elfér. Segítségével a SPAWAR kutatói több tíz kilométeres távolságban tudtak egyértelmű jelet venni.
Az ilyen "vízantennák" előnye a telepítésükhöz szükséges minimális hely. Az antennák könnyen módosíthatók bármilyen frekvencián való használatra további kollektor tekercsek és szórófejek telepítésével. A vízantenna minimális költséggel alakítható ki - a készülék kevesebb energiát fogyaszt, mint egy asztali lámpa.
A szabványos fémantennákkal ellentétben a vízantenna minden eleme gyakorlatilag súlytalan és könnyen szétszerelhető. A vízoszlopok paraméterei a jelenleg használt antennatípusoktól függően folyamatosan változtathatók. A SPAWAR szakértői szerint tíz ilyen antenna helyettesítheti a 80 hagyományosat. Ezenkívül a tengervíz fényvisszaverő hatása kisebb, mint a fémé, és ha a hajónak maximális lopakodásra van szüksége, a parancsnoknak csak parancsot kell adnia, hogy egyszerűen távolítsa el az összes vízoszlopot.
Ugyanakkor, mielőtt találmányukat bevezetnék a való életbe, a kutatóknak számos nehéz problémát kell megoldaniuk.
Például a vízantenna rendkívül érzékeny a széllökésekre - a sugár energiája a csúcsra nullára csökken, és akkor még egy gyenge szél is elszakítja az antenna vásznát, és ennek következtében teljesen elrontja a rezonancia jellemzőit.
A SPAWAR tudósai ismét eredeti megoldást találtak: elegendő egy vízáramot zárt tetejű műanyag csőbe zárni. Ez nemcsak megakadályozza a szél káros hatásait és megőrzi a "vízantenna" összes tulajdonságát, hanem lehetővé teszi ugyanazon térfogatú víz ismételt felhasználását (a kutatók úgy vélik, hogy technológiájuk használható a szárazföldön is, helyettesítve a az antennák kiálló ágai gyönyörű szökőkutakkal). Ami a víz műanyag csőbe való betöltését illeti, a SPAWAR ötlete nem új - ilyen antennaválasztási lehetőségek léteznek, ha egy szalagot rugalmas műanyag burkolatba helyeznek, amely önmagában csavarodik a levegő vagy a hajtás nyomása alatt, mint egy szalag a mérőszalagban.
Továbbá nem világos, hogy mi a nyereség a vízantennák számára. A "vízoszlop" nem a legjobb vezetőképessége miatt a hatékonyság valószínűleg csökkenni fog, és a sávon kívüli kibocsátások is lehetségesek.
A vízantenna elve annyira buta és egyszerű, hogy egyszerűen nehéz elhinni, hogy korábban senki sem sejtette. A SPAWAR csínytevők biztosan kémlelték ezt a gyönyörű ötletet a bálnáktól: egyes hírek szerint a bálnák szökőkutakat raktak ki egymásnak SMS -ek küldésére. Valahogy kommunikáltam velük - azt mondják, a jel gyenge, csak 2 csík …
