eknow — обзор технологий

Команда из тридцати ученых Управления боевых космических и морских систем ВМС США (SPAWAR) во главе со своим руководителем Дэниелом Тамом решила проблему перегруженности антеннами военных кораблей, сообщает The Economist.

В 2007 году Дэниел Там пришел к выводу, что если ионы натрия и хлорида, содержащиеся в морской воде, проводят электрический ток, то струя морской воды способна заменить традиционную металлическую антенну.

Для создания 4-метрового водяного столба и получения четкого сигнала Таму понадобились водяная помпа, резиновый шланг и катушка индуктивности, присоединяемая к портативному радиопередатчику. Спустя несколько лет его изобретение было доработано и оказалось способным передавать сигналы на расстояние более 50 км.

Прежде всего, необходимо присоединить катушку индуктивности к антенному разъему радиопередатчика. В проходящую через отверстие катушки струю морской воды сигналы поступают посредством электромагнитной индукции. На частоту этих сигналов антенну можно настроить путем изменения длины водяного столба. Например, для коротковолновых антенн достаточно струи высотой 18-24 метров. А для увеличения ширины полосы сигнала (т.е. передачи более объемных данных, к примеру, видео), необходимо сделать водяной столб толще. Об экономичности системы говорят цифры – катушка потребляет меньше электричества, чем три настольные лампы.

Крупный военный корабль несет на себе более сотни разнообразных антенн, имеющих целый ряд недостатков – большие габариты (многие из них более 20 метров высотой и весят около 3,5 тонн), сложности с расположением на борту, взаимные помехи, радиолокационная заметность, уязвимость в бою и при шторме, и т.д.

В отличие от стандартных металлических предшественниц, все элементы водной антенны практически невесомы, легко демонтируются и обладают массой других преимуществ. Как известно, не все корабельные антенны используются одновременно, то есть параметры водяных столбов можно постоянно изменять в зависимости от типов антенн, необходимых в данный момент. Как считают специалисты SPAWAR, десять таких антенн могут заменить около 80 традиционных. К тому же, отражающий эффект морской воды меньше, чем металла, т.е. если корабль нуждается в максимальной скрытности (что предполагает минимальную работу на излучение), командиру корабля достаточно отдать указание убрать все водяные столбы антенн.

Единственный недостаток водяных антенн состоит в их уязвимости перед сильным ветром. Тем не менее, ученые SPAWAR пришли к выводу, что пластиковая труба с закрытым верхом сохраняет все свойства такой антенны и позволяет многократно использовать один и тот же объем воды. Конструкция закрытой трубы позволяет применять изобретение не только на флоте – для работы антенны достаточно обычного раствора из пресной воды и нескольких щепоток соли. При отсутствии данных ингредиентов, их можно заменить обычным энергетическим напитком.