Jebkuras jaunas zināšanas parasti iziet trīs posmus: 1. "Blēņas!" 2. "Un ja tiešām …" 3. "Kurš gan to nezina!"
Uzticamiem un kvalitatīviem radiosakariem ir svarīga loma navigācijas drošības nodrošināšanā un karadarbības veiksmīgā norisē. Speciālistu grupa no System Center Pacific, Space and Naval Warfare (SPAWAR) zinātniskās nodaļas, kas ASV Jūras spēku interesēs nodarbojas ar pētījumiem radiosakaru, radaru, meteoroloģijas un okeanogrāfijas jomā, ierosināja oriģinālu risinājumu kuģu sastrēgumu problēma ar sakaru sistēmām.
Mūsdienu "Arlie Burke" tipa kaujas kuģa radioelektroniskajā aprīkojumā ir aptuveni 80 antenu dažādiem mērķiem. Saņemšanas un pārraides ierīces darbības laikā rada daudzus savstarpējus traucējumus - inženieriem bija nepieciešami īpaši pētījumi, lai noteiktu to racionālas izvietošanas shēmu. Turklāt parastajām kuģu antenām ir vairāki trūkumi - tās ir apjomīgas, smagas, viegli ievainojamas kaujā un vētras laikā, tām ir nepieciešami augsti masti, kas palielina kuģa radara parakstu. Jebkurā brīdī vismaz puse no šīm antenām ir izslēgtas un netiek izmantotas, tāpēc secinājums, ka ir nepieciešams izveidot salokāmas struktūras, liek domāt pats par sevi.
SPAWAR speciālisti 2007. gadā izstrādāja tehnoloģiju, kas izmanto jūras ūdenī esošo metāla sāļu elektrovadītspēju un magnētisko indukciju, lai uztvertu un pārraidītu radioviļņus. Patiešām, ja jūras ūdens ir labs elektriskais vadītājs, tad kāpēc šķidra strūkla nespēj aizstāt tradicionālo metāla antenu? Absolūti ģeniāls un vienkāršs izgudrojums.
No teorijas līdz praksei bija tikai viens solis: ar ūdens sūkņa palīdzību pētnieki samontēja primitīvu strūklaku - ierīci, kas izplūst jūras ūdens straumi caur induktoru, kas savienots ar pārnēsājamu raidītāju. Ārpus kuģa ir daudz ūdens, tāpēc neviens neizjutīs šo palīgmateriālu trūkumu. Signāli tiek pārraidīti un saņemti no "ūdens antenas", izmantojot parasto elektromagnētisko indukciju. Un nekādas nanotehnoloģijas!
Sprauslas augstums nosaka frekvenci, kādā antena ir noregulēta. Piemēram, UHF radioviļņiem nepieciešama strūklaka, kuras augstums ir aptuveni 2 pēdas (0,6 metri), bet VHF - 6 pēdas. Lai saņemtu HF viļņus, jums būs nepieciešama 80 pēdu ūdens kolonna (24 metri!). Šāda strūkla spēj uztvert un pārraidīt signālus diapazonā no 2 līdz 400 MHz. Sprauslas daļa nosaka kanāla platumu (t.i., apjomīgāku datu pārraidei, piemēram, video būs nepieciešama biezāka ūdens strūkla). Visa sistēma ietilpst vienā rokā. Ar tās palīdzību SPAWAR pētnieki varēja saņemt skaidru signālu vairāku desmitu kilometru attālumā.
Šādu "ūdens antenu" priekšrocība ir minimālā telpa, kas nepieciešama to uzstādīšanai. Antenas var viegli pārveidot lietošanai jebkurā frekvencē, uzstādot papildu kolektora spoles un smidzināšanas sprauslas. Ūdens antenu var veidot ar minimālām izmaksām - ierīce patērē mazāk enerģijas nekā galda lampa.
Atšķirībā no standarta metāla antenām, visi ūdens antenas elementi ir praktiski bezsvara un viegli demontējami. Ūdens kolonnu parametrus var pastāvīgi mainīt atkarībā no pašlaik izmantoto antenu veidiem. Pēc SPAWAR ekspertu domām, desmit šādas antenas var aizstāt 80 tradicionālās. Turklāt jūras ūdens atstarojošais efekts ir mazāks nekā metālam, un, ja kuģim nepieciešama maksimāla slepenība, komandierim vienkārši jādod pavēle vienkārši noņemt visus ūdens stabus.
Tajā pašā laikā, pirms viņu izgudrojuma ieviešanas reālajā dzīvē, pētniekiem būs jāatrisina vairākas sarežģītas problēmas.
Piemēram, ūdens antena ir ārkārtīgi neaizsargāta pret vēja brāzmām - strūklas enerģija uz augšu tiek samazināta līdz nullei, un tad pat vājš vējš saplēs antenas audeklu un līdz ar to pilnībā sabojās tās rezonanses raksturlielumus.
SPAWAR zinātnieki atkal ir atraduši oriģinālu risinājumu: pietiek ar ūdens plūsmas ieslēgšanu plastmasas caurulē ar slēgtu augšpusi. Tas ne tikai novērsīs vēja kaitīgo ietekmi un saglabās visas "ūdens antenas" īpašības, bet arī ļaus atkārtoti izmantot vienu un to pašu ūdens daudzumu (pētnieki uzskata, ka to tehnoloģiju var izmantot uz zemes, aizstājot antenu izvirzītie zari ar skaistām strūklakām). Runājot par ūdens ievietošanu plastmasas caurulē, ideja par SPAWAR nav jauna - šādas antenas iespējas pastāv, ja lente tiek ievietota elastīgā plastmasas apvalkā, kas savērpjas zem gaisa vai piedziņas spiediena, piemēram, lente mērlente.
Turklāt joprojām nav skaidrs, kāds ir ūdens antenu ieguvums. Tā kā "ūdens staba" vadītspēja nav labākā, efektivitāte, visticamāk, cietīs, un ir iespējamas emisijas ārpus joslas.
Ūdens antenas princips ir tik stulbs un vienkāršs, ka vienkārši ir grūti noticēt, ka neviens iepriekš nav uzminējis. SPAWAR palaidņi noteikti izspiegoja šo skaisto vaļu ideju: saskaņā ar dažiem ziņojumiem vaļi izlika strūklakas, lai nosūtītu viens otram īsziņas. Es kaut kā sazinājos ar viņiem - viņi saka, ka signāls ir vājš, tikai 2 sloksnes …
