هر دانش جدیدی معمولاً از سه مرحله عبور می کند: 1. "مزخرف!" 2. "و اگر واقعاً …" 3. "چه کسی این را نمی داند!"
ارتباطات رادیویی قابل اعتماد و با کیفیت نقش مهمی در اطمینان از ایمنی ناوبری و انجام موفقیت آمیز خصومت ها دارد. گروهی از متخصصان بخش علمی System Center Pacific، Space and Naval Warfare (SPAWAR) که در زمینه ارتباطات رادیویی ، راداری ، هواشناسی و اقیانوس شناسی به منظور منافع نیروی دریایی ایالات متحده مشغول تحقیق هستند ، راه حلی اصلی برای مشکل ازدحام کشتی ها با سیستم های ارتباطی
تجهیزات رادیویی الکترونیکی یک کشتی رزمی مدرن از نوع "Arlie Burke" شامل حدود 80 آنتن برای اهداف مختلف است. دریافت و انتقال دستگاهها تداخل متقابل متعددی را در حین کار ایجاد می کند - مهندسان برای تعیین طرح استقرار منطقی خود به مطالعات خاصی نیاز داشتند. علاوه بر این ، آنتن های معمولی کشتی دارای تعدادی معایب هستند - آنها حجیم ، سنگین ، به راحتی در نبرد آسیب پذیر هستند و در هنگام طوفان ، نیاز به دکل های بلند دارند ، که امضای رادار کشتی را افزایش می دهد. در هر زمان ، حداقل نیمی از این آنتن ها خاموش هستند و مورد استفاده قرار نمی گیرند ، بنابراین نتیجه گیری که ایجاد ساختارهای تاشو ضروری است خود را نشان می دهد.
در سال 2007 ، متخصصان SPAWAR فناوری را توسعه دادند که از هدایت الکتریکی و القای مغناطیسی نمک های فلزی موجود در آب دریا برای دریافت و انتقال امواج رادیویی استفاده می کند. در واقع ، اگر آب دریا رسانای الکتریکی خوبی است ، پس چرا جت مایع قادر به جایگزینی آنتن فلزی سنتی نیست؟ یک اختراع کاملا مبتکرانه و ساده.
از تئوری تا عمل ، تنها یک مرحله وجود داشت: با کمک یک پمپ آب ، محققان یک چشمه ابتدایی را مونتاژ کردند - دستگاهی که جریان آب دریا را از طریق یک سلف متصل به یک فرستنده قابل حمل بیرون می کشد. آب زیادی در خارج از کشتی وجود دارد ، بنابراین هیچ کس کمبود این مواد مصرفی را تجربه نخواهد کرد. سیگنالها از طریق "آنتن آب" با استفاده از القای الکترومغناطیسی معمولی منتقل و دریافت می شوند. و بدون فناوری نانو!
ارتفاع جت فرکانس تنظیم آنتن را تعیین می کند. به عنوان مثال ، امواج رادیویی UHF به چشمه ای در حدود 2 فوت (0.6 متر) و VHF به 6 فوت نیاز دارند. برای دریافت امواج HF ، به یک ستون 80 فوت آب (24 متر!) نیاز دارید. چنین جت قادر به دریافت و انتقال سیگنال در محدوده 2 تا 400 مگاهرتز است. بخش جت عرض کانال را تعیین می کند (یعنی انتقال داده های حجیم تر ، برای مثال ، فیلم نیاز به جت غلیظ تر آب دارد). کل سیستم در یک دست جا می گیرد. با کمک آن ، محققان SPAWAR توانستند یک سیگنال واضح را در فاصله چند ده کیلومتری دریافت کنند.
مزیت چنین "آنتن آب" حداقل فضای مورد نیاز برای نصب آنها است. با نصب سیم پیچ های جمع کننده اضافی و نازل های اسپری ، آنتن ها را می توان به راحتی برای استفاده در هر فرکانسی تغییر داد. آنتن آب را می توان با حداقل هزینه تشکیل داد - مصرف برق دستگاه کمتر از لامپ رومیزی است.
بر خلاف آنتن های فلزی استاندارد ، همه عناصر آنتن آب عملاً بدون وزن هستند و به راحتی جدا می شوند. بسته به انواع آنتن هایی که در حال استفاده هستند ، می توان پارامترهای ستون های آب را به طور مداوم تغییر داد. به گفته کارشناسان SPAWAR ، ده نوع آنتن می تواند جایگزین 80 آنتن سنتی شود.علاوه بر این ، اثر انعکاسی آب دریا کمتر از فلز است و اگر کشتی به حداکثر پنهانکاری نیاز داشته باشد ، فرمانده فقط باید دستور دهد تا همه ستونهای آب را به سادگی بردارند.
در همان زمان ، قبل از معرفی اختراع خود در زندگی واقعی ، محققان باید تعدادی از مشکلات دشوار را حل کنند.
به عنوان مثال ، یک آنتن آب در برابر وزش باد بسیار آسیب پذیر است - انرژی جت به بالا به صفر می رسد ، و سپس حتی یک باد ضعیف بوم آنتن را پاره می کند و در نتیجه ویژگی رزونانس آن را کاملاً خراب می کند.
دانشمندان SPAWAR بار دیگر یک راه حل اصلی پیدا کرده اند: کافی است که جریان آب را در یک لوله پلاستیکی با یک قسمت بسته محصور کنید. این نه تنها از اثرات مضر باد جلوگیری می کند و همه خواص "آنتن آب" را حفظ می کند ، بلکه باعث می شود از حجم یکسانی از آب به طور مکرر استفاده شود (محققان معتقدند که فناوری آنها می تواند در خشکی مورد استفاده قرار گیرد. شاخه های بیرون زده آنتن ها با چشمه های زیبا). در مورد قرار دادن آب در یک لوله پلاستیکی ، ایده SPAWAR چیز جدیدی نیست - چنین گزینه های آنتن زمانی وجود دارد که یک نوار در یک پوسته پلاستیکی انعطاف پذیر قرار می گیرد ، تحت فشار هوا یا فشار محرک ، مانند یک نوار در یک نوار اندازه گیری می شود. به
همچنین هنوز مشخص نیست سود آنتن های آب چقدر است. به دلیل عدم رسانایی بهتر "ستون آب" ، کارایی به احتمال زیاد آسیب می بیند و انتشارات خارج از محدوده نیز امکان پذیر است.
اصل آنتن آب آنقدر احمقانه و ساده است که به سختی می توان باور کرد که هیچکس قبلاً حدس نزده است. شوخیگران SPAWAR حتماً این ایده زیبا را از نهنگ ها جاسوسی کرده اند: طبق برخی گزارش ها ، نهنگ ها چشمه هایی را برای ارسال پیامک به یکدیگر قرار داده اند. من به نوعی با آنها ارتباط برقرار کردم - آنها می گویند سیگنال ضعیف است ، فقط 2 نوار …