Przegląd wojskowy

antena wodna

12
antena wodna


Każda nowa wiedza zwykle przechodzi przez trzy etapy: 1. „Bzdura!” 2. „A jeśli naprawdę…” 3. „Ale kto tego nie wie!”.
Niezawodna i wysokiej jakości łączność radiowa odgrywa ważną rolę w zapewnieniu bezpieczeństwa nawigacji i pomyślnym prowadzeniu działań wojennych. Grupa specjalistów z pionu naukowego System Center Pacific, Space and Naval Warfare (SPAWAR), zajmujących się badaniami z zakresu radiokomunikacji, radarów, meteorologii i oceanografii w interesie Marynarki Wojennej USA, zaproponowała oryginalne rozwiązanie problem przeciążania statków systemami łączności.

W wyposażeniu elektronicznym nowoczesnego okrętu wojennego typu Arleigh Burke znajduje się około 80 anten o różnym przeznaczeniu. Transceivery powodują liczne wzajemne zakłócenia podczas pracy - inżynierowie potrzebowali specjalnych badań, aby określić schemat ich racjonalnego rozmieszczenia. Ponadto konwencjonalne anteny okrętowe mają szereg wad – są nieporęczne, ciężkie, podatne na walkę, a podczas sztormu wymagają wysokich masztów, co zwiększa widoczność radaru statku. W danym momencie co najmniej połowa tych anten jest wyłączona i nie jest używana, co sugeruje potrzebę składania konstrukcji.

Krążownik rakietowy USS Mobile Bay. Zwróć uwagę na "rozkładane" anteny, podwajające wysokość statku

W 2007 roku specjaliści SPAWAR opracowali technologię, która wykorzystuje przewodnictwo elektryczne i indukcję magnetyczną soli metali zawartych w wodzie morskiej do odbioru i transmisji fal radiowych. Rzeczywiście, jeśli woda morska jest dobrym przewodnikiem elektrycznym, to dlaczego strumień cieczy nie może zastąpić tradycyjnej anteny metalowej? Absolutnie genialny i prosty wynalazek.

Od teorii do praktyki był tylko jeden krok: za pomocą pompy wodnej naukowcy zmontowali prymitywną fontannę - urządzenie wyrzuca strumień wody morskiej przez cewkę indukcyjną podłączoną do przenośnego nadajnika. Na zewnątrz statku jest mnóstwo wody, więc nikomu nie zabraknie tego sprzętu eksploatacyjnego. Sygnały są przesyłane i usuwane z „anteny wodnej” za pomocą konwencjonalnej indukcji elektromagnetycznej. I bez nanotechnologii!

Wysokość strumienia określa częstotliwość dostrojenia anteny. Na przykład dla fal radiowych UHF potrzebna jest fontanna o wysokości około 2 stóp (0,6 metra), dla VHF - 6 stóp. Aby odbierać fale HF, potrzebujesz 80 stóp słupa wody (24 metry!). Taki odrzutowiec jest w stanie odbierać i przesyłać sygnały w zakresie od 2 do 400 MHz. Przekrój strumienia określa szerokość kanału (tj. transmisja większej ilości danych, na przykład wideo, będzie wymagała grubszego strumienia wody). Cały system mieści się w jednej ręce. Z jego pomocą badaczom SPAWAR udało się uzyskać wyraźny sygnał z odległości kilkudziesięciu kilometrów.



Jedną z zalet takich „anten wodnych” jest minimalna przestrzeń wymagana do ich instalacji. Anteny można łatwo modyfikować do użytku z dowolną częstotliwością, instalując dodatkowe cewki kolektora prądu i dysze natryskowe. Antenę wodną można uformować przy minimalnych kosztach - urządzenie zużywa mniej energii niż lampa stołowa.

W przeciwieństwie do standardowych anten metalowych, wszystkie elementy anteny wodnej są praktycznie nieważkie i można je łatwo zdemontować. Parametry słupów wodnych mogą być stale zmieniane w zależności od aktualnie używanych typów anten. Według ekspertów SPAWAR, dziesięć takich anten może zastąpić 80 tradycyjnych. Ponadto, efekt odbijania wody morskiej jest mniejszy niż metalu, a jeśli okręt potrzebuje maksymalnej niewidzialności, wystarczy, aby dowódca wydał rozkaz usunięcia wszystkich słupów wody.

Jednocześnie przed wdrożeniem swojego wynalazku w życie naukowcy będą musieli rozwiązać szereg trudnych problemów.
Na przykład antena wodna jest niezwykle podatna na podmuchy wiatru - energia strumienia do góry spada do zera, a wtedy nawet słaby wiatr rozerwie arkusz anteny iw rezultacie całkowicie zepsuje jej charakterystykę rezonansową.

Naukowcy SPAWAR ponownie znaleźli oryginalne rozwiązanie: wystarczy zamknąć strumień wody w plastikowej rurce z zamkniętym wieczkiem. Pozwoli to nie tylko zapobiec szkodliwym skutkom wiatru i zachować wszystkie właściwości „anteny wodnej”, ale także pozwoli na ponowne wykorzystanie tej samej ilości wody (naukowcy uważają, że ich technologię można zastosować również na lądzie, zastępując wystające gałęzie anten z pięknymi fontannami). Jeśli chodzi o nalewanie wody do plastikowej tuby, pomysł SPAWARa nie jest nowy - takie opcje anteny istnieją, gdy taśma jest umieszczona w elastycznej plastikowej osłonie, skręcanej samoczynnie pod ciśnieniem powietrza lub napędzie, jak taśma w taśmie mierniczej.
Ponadto nadal nie jest jasne, jaki jest zysk anten wodnych. Ze względu na nie najlepszą przewodność „słupy wody” prawdopodobnie ucierpi wydajność i możliwe są emisje pozapasmowe.

Zasada działania anteny wodnej jest tak głupia i prosta, że ​​aż trudno uwierzyć, że nikt wcześniej nie odgadł. Dowcipnisie ze SPAWARa musieli podejrzeć ten piękny pomysł od wielorybów: według niektórych doniesień wieloryby dmuchają w fontanny, aby wysyłać do siebie SMS-y. Kiedyś z nimi rozmawiałem - mówią, że sygnał jest słaby, tylko 2 takty...

Uwaga:
HF (high frequency) - wysokie częstotliwości (3 MHz - 30 MHz, długość fali 10 - 100 m)
Standardowy termin dla Stanów Zjednoczonych i Europy, który odnosi się do fal krótkich (dekametrowych)
VHF (bardzo wysoka częstotliwość) - bardzo wysokie częstotliwości (30 MHz - 300 MHz, długość fali 1 - 10 m)
UHF (ultra high frequency) - ultrawysokie częstotliwości (300 MHz - 3 GHz, długość fali 0,01 - 1 m)
Za tymi cechami widma radiowego kryje się dobrze znane Rosjanom pasmo VHF (fale metrowe i decymetrowe).

A fontanny wielorybów to głównie dwutlenek węgla.
Autor:
12 komentarzy
Ad

Subskrybuj nasz kanał Telegram, regularnie dodatkowe informacje o operacji specjalnej na Ukrainie, duża ilość informacji, filmy, coś, co nie mieści się na stronie: https://t.me/topwar_official

informacja
Drogi Czytelniku, aby móc komentować publikację, musisz login.
  1. borysst64
    borysst64 6 września 2012 10:35
    0
    Uczono mnie, że „fontanny” wielorybów to wydychane opary, jak „para z ust” w zimie.
    1. CYCEK
      CYCEK 6 września 2012 14:35
      0
      Cytat z borisst64
      Uczono mnie, że „fontanny” wielorybów to wydychane opary, jak „para z ust” w zimie.


      tutaj, jak rozumiem, oznacza to, że podczas oddychania wieloryby wydobywają tlen z jednostki objętości powietrza o rząd wielkości więcej niż osoba, a zatem podczas wydechu praktycznie nie ma tam tlenu, ale obecny jest również azot tam w wystarczających ilościach
  2. duży niski
    duży niski 6 września 2012 14:33
    0
    sądząc po takiej otwartości informacji pomysł nie jest zbyt obiecujący
  3. Grzegorz6549
    Grzegorz6549 6 września 2012 14:37
    0
    Co mówisz. Proste i pomysłowe rozwiązanie techniczne
  4. atesterew
    atesterew 6 września 2012 15:08
    0
    AFAR na streamach! Fajnie, to nie wszystkie śpiewające i tańczące fontanny dla Ciebie!
    1. Netto
      Netto 6 września 2012 15:45
      +1
      AFAR to seria mikrofal, mikrofale. A ta antena służy do komunikacji radiowej, a nie do radaru, poza tym jest dookólna. Nadmuchiwane anteny ćwiczono również w marynarce wojennej, ale znowu wiatr…
      1. atesterew
        atesterew 6 września 2012 17:58
        0
        No więc ja też mówię! Setki małych sikających smug - niesamowite uśmiech
        1. CYCEK
          CYCEK 6 września 2012 18:46
          +1
          ale nie będą potrzebne łodzie strażackie, włączony radar i wszystko lol
  5. Grzegorz6549
    Grzegorz6549 7 września 2012 06:49
    0
    Czym są AFAR? Mówimy o wykorzystaniu strumieni słonej wody (morskiej lub zwykłej, ale słonej) przewodzących prąd jako anten do komunikacji krótkofalowej i ultrakrótkofalowej, tj. gdy użycie tradycyjnych anten tego zasięgu wiąże się z pewnymi trudnościami lub jest w ogóle niemożliwe. A takich przypadków może być sporo. Trudno powiedzieć, jak szeroko się zakorzeni. Ale na przykład w przypadku, gdy nie chcesz zostać uderzony w głowę rakietą kierowaną przez radio (jak to Dudajew miał w swoim czasie), dlaczego nie umieścić takich pomp na tratwach i holować ich w przyzwoitej odległości od twoja mała głowa. Niech ich pokonają (jeśli uderzą). Tutaj przecież możesz powtórzyć sytuację z osłem Buridana, który zmarł z głodu. nie mógł się zdecydować, którą z dwóch identycznych naręczy siana wybrać. Tak, a w radarze okrętowym taka zasada mogłaby zostać ostatecznie wprowadzona. Tych. umieścili potężne nadajniki i pompy tworzące szyk anten wodnych (niekoniecznie AFAR) na holowanych platformach i otrzymali radar przestrzenny ze wszystkimi jego zaletami (i oczywiście wadami). Oczywistą zaletą jest to, że głównym celem dla PRS nie będzie sam statek, ale ta NIEWINIEJSZANA platforma. Tymczasem wszystkie statki z połączonymi radarami (to znaczy, gdy nadajnik i odbiornik radaru są połączone w miejscu, są czymś więcej niż łakomym kąskiem dla pocisków przeciwokrętowych z głowicą naprowadzającą kierowaną promieniowaniem radarowym. O ile mi wiadomo , Chińczycy obecnie aktywnie rozwijają specjalny pocisk balistyczny wykorzystujący taką multispektralną głowicę do niszczenia statków typu lotniskowiec, tj. podrzuciła BR, "rozejrzała się", znalazła emitujące cele, wybrała najbardziej godny i stale spadała KOREKTA jej trajektorii wzdłuż głównego płata emitera (a w końcowej fazie także promieniowaniem podczerwonym) czyli WSZYSTKO statki też są wypuszczane w ogromnych ilościach... I nie ma satelitów szpiegowskich, bombowców ani atomowych okrętów podwodnych „zabójców lotniskowców” To rodzaj rozpoznawczego kompleksu uderzeniowego (RUK), o którym było dużo hałasu w połowie lat 80. Wszystko w jednej butelce i może zostać wystrzelone z centralnych regionów Chin Żart? nie
    1. atesterew
      atesterew 7 września 2012 20:00
      +1
      Nie traktuj mojego postu poważnie... I w ogóle idea anteny wodnej... Faktem jest, że anteny sztywne, nie mówię teraz o AFAR, są bardzo zależne od długości fali. To znaczy wibrator ćwierćfalowy i tak dalej. Odrzutowiec, ze względu na ekstremalnie niestałą długość, bardzo źle pasuje do podajnika i anteny. W podajniku pojawia się niestabilny tryb fali biegnącej. I w tym przypadku należy zsynchronizować impedancję falową podajnika ze zmieniającą się impedancją falową anteny. Zadanie nie jest łatwe!
  6. aviator46
    aviator46 10 września 2012 22:16
    +1
    Antena może być prosta, ale system synchronizacji musi być BARDZO złożony.
  7. Grzegorz6549
    Grzegorz6549 11 września 2012 16:43
    -1
    Tak, obejrzyj ten sam film, bez komplikacji. Wszystko jest jak grabie.
  8. GAVRN
    GAVRN 21 września 2012 14:09
    0
    Jeśli wszystko jest jak grabie, to dlaczego nie znalazło szerokiego zastosowania?
    Schaub nie dostanie rakiety na głowę, użyj ShPS.

    A potem... Spróbuj stworzyć strumień wody wysoki na 24 metry. Powinien też mieć w przybliżeniu jednolitą gęstość ... Nie wyobrażam sobie nawet, jak to zrobić.