أي معرفة جديدة تمر عادة بثلاث مراحل: 1. "هراء!" 2. "وإذا كان حقًا …" 3. "من لا يعرف ذلك!"
تلعب الاتصالات اللاسلكية الموثوقة وعالية الجودة دورًا مهمًا في ضمان سلامة الملاحة والتنفيذ الناجح للأعمال العدائية. اقترحت مجموعة من المتخصصين من القسم العلمي في System Center Pacific و Space and Naval Warfare (SPAWAR) ، الذين شاركوا في البحث في مجال الاتصالات الراديوية والرادار والأرصاد الجوية وعلوم المحيطات لصالح البحرية الأمريكية ، حلاً أصليًا ل مشكلة ازدحام السفن بأنظمة الاتصالات.
تشتمل المعدات الإلكترونية اللاسلكية لسفينة قتالية حديثة من نوع "Arlie Burke" على حوالي 80 هوائيًا لأغراض مختلفة. تخلق أجهزة الاستقبال والإرسال العديد من التداخلات المتبادلة أثناء التشغيل - فقد طلب المهندسون دراسات خاصة لتحديد مخطط وضعها المنطقي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن هوائيات السفن التقليدية لها عدد من العيوب - فهي ضخمة ، وثقيلة ، وسهل التأثر بها في المعركة وأثناء العاصفة ، فهي تتطلب صواري عالية ، مما يزيد من توقيع رادار السفينة. في أي وقت من الأوقات ، يتم إيقاف تشغيل نصف هذه الهوائيات على الأقل وعدم استخدامها ، ومن هنا جاءت النتيجة القائلة بأنه من الضروري إنشاء هياكل قابلة للطي توحي بحد ذاتها.
في عام 2007 ، طور متخصصو SPAWAR تقنية تستخدم التوصيل الكهربائي والحث المغناطيسي للأملاح المعدنية الموجودة في مياه البحر لاستقبال وإرسال موجات الراديو. في الواقع ، إذا كانت مياه البحر موصلًا كهربيًا جيدًا ، فلماذا إذن لا يمكن لطائرة سائلة أن تحل محل الهوائي المعدني التقليدي؟ اختراع عبقري وبسيط للغاية.
من النظرية إلى التطبيق ، كانت هناك خطوة واحدة فقط: بمساعدة مضخة مياه ، قام الباحثون بتجميع نافورة بدائية - جهاز ينفث تيارًا من مياه البحر عبر مغو متصل بجهاز إرسال محمول. يوجد الكثير من المياه خارج السفينة ، لذلك لن يعاني أحد من نقص في هذه المواد الاستهلاكية. يتم إرسال الإشارات واستقبالها من "هوائي الماء" عن طريق الحث الكهرومغناطيسي التقليدي. ولا تكنولوجيا النانو!
يحدد ارتفاع النفاثة التردد الذي يتم ضبط الهوائي عليه. على سبيل المثال ، تتطلب موجات الراديو UHF نافورة ارتفاعها حوالي 2 قدم (0.6 متر) و VHF 6 أقدام. لاستقبال موجات التردد العالي ، ستحتاج إلى عمود ماء بطول 80 قدمًا (24 مترًا!). مثل هذه الطائرة قادرة على استقبال وإرسال الإشارات في النطاق من 2 إلى 400 ميجاهرتز. يحدد قسم النفاثة عرض القناة (أي نقل بيانات أكثر ضخامة ، على سبيل المثال ، سيتطلب الفيديو نفاثة مياه أكثر سمكًا). النظام بأكمله يناسب يد واحدة. بفضل مساعدتها ، تمكن باحثو SPAWAR من تلقي إشارة واضحة على مسافة عدة عشرات من الكيلومترات.
ميزة هذه "الهوائيات المائية" هي الحد الأدنى من المساحة المطلوبة لتركيبها. يمكن تعديل الهوائيات بسهولة للاستخدام في أي تردد عن طريق تركيب ملفات تجميع إضافية وفوهات الرش. يمكن تشكيل هوائي الماء بأقل تكلفة - يستهلك الجهاز طاقة أقل من مصباح الطاولة.
على عكس الهوائيات المعدنية القياسية ، فإن جميع عناصر هوائي الماء عديمة الوزن عمليًا وسهلة الفك. يمكن تغيير معلمات أعمدة المياه باستمرار اعتمادًا على أنواع الهوائيات المستخدمة حاليًا. وفقًا لخبراء SPAWAR ، يمكن لعشرة هوائيات من هذا القبيل أن تحل محل 80 هوائيًا تقليديًا.بالإضافة إلى ذلك ، فإن التأثير الانعكاسي لمياه البحر أقل من تأثير المعدن ، وإذا احتاجت السفينة إلى أقصى قدر من التخفي ، يحتاج القائد فقط إلى إصدار الأمر لإزالة جميع أعمدة المياه.
في الوقت نفسه ، قبل إدخال اختراعهم في الحياة الواقعية ، سيتعين على الباحثين حل عدد من المشكلات الصعبة.
على سبيل المثال ، يكون هوائي الماء شديد التأثر بهبوب الرياح - يتم تقليل طاقة الطائرة إلى الأعلى إلى الصفر ، ومن ثم حتى الرياح الضعيفة ستمزق قماش الهوائي ، ونتيجة لذلك ، تفسد تمامًا خاصية الرنين الخاصة به.
وجد علماء SPAWAR مرة أخرى حلاً أصليًا: يكفي وضع تيار من الماء في أنبوب بلاستيكي بغطاء مغلق. لن يؤدي هذا إلى منع الآثار الضارة للرياح والحفاظ على جميع خصائص "هوائي الماء" فحسب ، بل سيسمح أيضًا باستخدام نفس الحجم من الماء بشكل متكرر (يعتقد الباحثون أنه يمكن استخدام تقنيتهم على الأرض ، لتحل محل جاحظ فروع الهوائيات مع نوافير جميلة). بالنسبة لوضع الماء في أنبوب بلاستيكي ، فإن فكرة SPAWAR ليست جديدة - توجد خيارات الهوائي هذه عندما يتم وضع شريط في غلاف بلاستيكي مرن ، يلتف ذاتيًا تحت الهواء أو ضغط محرك ، مثل شريط في شريط قياس.
أيضًا ، لا يزال من غير الواضح ما هو مكسب هوائيات الماء. نظرًا لعدم أفضل توصيلية لـ "عمود الماء" ، فمن المحتمل أن تتأثر الكفاءة ، ومن الممكن حدوث انبعاثات خارج النطاق.
مبدأ الهوائي المائي غبي وبسيط لدرجة أنه من الصعب تصديق أنه لم يخمن أحد من قبل. لا بد أن مخادعي سباوار قد تجسسوا على هذه الفكرة الجميلة من الحيتان: وفقًا لبعض التقارير ، أخمدت الحيتان نوافير لإرسال رسائل SMS إلى بعضها البعض. لقد تواصلت معهم بطريقة ما - يقولون إن الإشارة ضعيفة ، شريحتان فقط …
