Всяко ново знание обикновено преминава през три етапа: 1. "Глупости!" 2. "И ако наистина …" 3. "Кой не знае това!"
Надеждната и висококачествена радиокомуникация играе важна роля за гарантиране безопасността на корабоплаването и за успешното провеждане на военните действия. Група специалисти от научния отдел на System Center Pacific, Space and Naval Warfare (SPAWAR), занимаващи се с изследвания в областта на радиокомуникациите, радарите, метеорологията и океанографията в интерес на ВМС на САЩ, предложиха оригинално решение на проблем с претоварването на корабите с комуникационни системи.
Радиоелектронното оборудване на съвременен боен кораб от типа „Арли Бърк“включва около 80 антени за различни цели. Приемните и предавателните устройства създават многобройни взаимни смущения по време на работа - инженерите изискват специални изследвания, за да определят схемата на тяхното рационално разположение. Освен това конвенционалните корабни антени имат редица недостатъци - те са обемисти, тежки, лесно уязвими в битка и по време на буря изискват високи мачти, което увеличава радарния подпис на кораба. Във всеки един момент поне половината от тези антени са изключени и не се използват, поради което заключението, че е необходимо да се създадат сгъваеми конструкции, навежда на мисълта.
През 2007 г. специалистите на SPAWAR разработиха технология, която използва електропроводимост и магнитна индукция на метални соли, съдържащи се в морската вода, за приемане и предаване на радиовълни. Всъщност, ако морската вода е добър електрически проводник, тогава защо течна струя не е в състояние да замени традиционната метална антена? Абсолютно гениално и просто изобретение.
От теория до практика имаше само една стъпка: с помощта на водна помпа изследователите сглобиха примитивен фонтан - устройство, изхвърлящо поток от морска вода през индуктор, свързан към преносим предавател. Извън кораба има много вода, така че никой няма да изпита недостиг на този консуматив. Сигналите се предават и приемат от "водната антена" посредством конвенционална електромагнитна индукция. И без нанотехнологии!
Височината на струята определя честотата, на която е настроена антената. Например, UHF радиовълните изискват фонтан с височина около 2 фута (0,6 метра) и УКВ 6 фута. За да приемате ВЧ вълни, ще ви е необходима 80 футова колона вода (24 метра!). Такава струя е способна да приема и предава сигнали в диапазона от 2 до 400 MHz. Секцията на струята определя ширината на канала (т.е. предаването на по -обемни данни, например видеото ще изисква по -дебела струя вода). Цялата система се побира в една ръка. С негова помощ изследователите на SPAWAR успяха да получат ясен сигнал на разстояние от няколко десетки километри.
Предимството на такива "водни антени" е минималното пространство, необходимо за тяхното инсталиране. Антените могат лесно да бъдат модифицирани за използване на всякаква честота чрез инсталиране на допълнителни колекторни бобини и дюзи за пръскане. Водната антена може да бъде оформена с минимални разходи - устройството консумира по -малко енергия от настолната лампа.
За разлика от стандартните метални антени, всички елементи на водната антена са практически безтегловни и лесни за демонтиране. Параметрите на водните колони могат да се променят постоянно в зависимост от типовете антени, които се използват в момента. Според експерти на SPAWAR десет такива антени могат да заменят 80 традиционни. Освен това отразяващият ефект на морската вода е по -малък от този на метала и ако корабът се нуждае от максимална стелт, командирът просто трябва да даде заповед просто да премахне всички водни стълбове.
В същото време, преди да въведат изобретението си в реалния живот, изследователите ще трябва да решат редица трудни проблеми.
Например, водната антена е изключително уязвима от поривите на вятъра - енергията на струята до върха се намалява до нула и тогава дори слаб вятър ще разкъса платното на антената и в резултат напълно ще развали нейната резонансна характеристика.
Учените от SPAWAR отново са намерили оригинално решение: достатъчно е да затворите струя вода в пластмасова тръба със затворен връх. Това не само ще предотврати вредното въздействие на вятъра и ще запази всички свойства на "водната антена", но също така ще позволи да се използва един и същ обем вода многократно (изследователите смятат, че тяхната технология може да се използва на сушата, замествайки стърчащи клони на антените с красиви фонтани). Що се отнася до поставянето на вода в пластмасова тръба, идеята за SPAWAR не е нова - такива опции за антена съществуват, когато лента е поставена в гъвкава пластмасова обвивка, самоизвиваща се под налягане на въздуха или задвижване, като лента в рулетка.
Също така все още остава неясно каква е печалбата на водните антени. Поради не най-добрата проводимост на "водния стълб", ефективността вероятно ще се понижи и са възможни емисии извън обхвата.
Принципът на водна антена е толкова глупав и прост, че е просто трудно да се повярва, че никой досега не е предполагал. Шегаджиите на SPAWAR сигурно са шпионирали тази красива идея от китовете: според някои доклади китовете пускат фонтани, за да си изпращат SMS съобщения. Някак си комуникирах с тях - казват, че сигналът е слаб, само 2 ленти …