Vojenská revize

vodní anténa

12
vodní anténa


Jakékoli nové poznatky obvykle procházejí třemi fázemi: 1. "Nesmysl!" 2. "A jestli opravdu ..." 3. "Ale kdo tohle nezná!".
Spolehlivá a kvalitní radiová komunikace hraje důležitou roli při zajišťování bezpečnosti plavby a pro úspěšné vedení nepřátelských akcí. Skupina specialistů z vědecké divize System Center Pacific, Space and Naval Warfare (SPAWAR), zabývající se výzkumem v oblasti radiokomunikací, radarů, meteorologie a oceánografie v zájmu amerického námořnictva, navrhla originální řešení problém přetížení lodí komunikačními systémy.

Součástí elektronického vybavení moderní válečné lodi typu Arleigh Burke je asi 80 antén pro různé účely. Transceivery vytvářejí během provozu četné vzájemné rušení - inženýři potřebovali speciální studie, aby určili schéma pro jejich racionální umístění. Klasické lodní antény mají navíc řadu nevýhod – jsou objemné, těžké, zranitelné v boji a při bouři, vyžadují vysoké stěžně, což zvyšuje radarovou viditelnost lodi. V každém okamžiku je nejméně polovina těchto antén vyřazena a nepoužívá se, což naznačuje potřebu skládacích struktur.

Raketový křižník USS Mobile Bay. Dávejte pozor na "roztahovací" antény, zdvojnásobení výšky lodi

V roce 2007 vyvinuli specialisté SPAWAR technologii, která využívá elektrickou vodivost a magnetickou indukci kovových solí obsažených v mořské vodě pro příjem a vysílání rádiových vln. Pokud je mořská voda dobrým elektrickým vodičem, proč by pak proud kapaliny nemohl nahradit tradiční kovovou anténu? Naprosto geniální a jednoduchý vynález.

Od teorie k praxi byl jediný krok: s pomocí vodního čerpadla sestavili vědci primitivní fontánu – zařízení chrlí proud mořské vody přes induktor připojený k přenosnému vysílači. Mimo loď je dostatek vody, takže nikdo nepocítí nedostatek tohoto spotřebního materiálu. Signály jsou přenášeny a odváděny z „vodní antény“ pomocí klasické elektromagnetické indukce. A žádná nanotechnologie!

Výška trysky určuje frekvenci, na kterou je anténa naladěna. Například pro rádiové vlny UHF je potřeba fontána asi 2 stopy (0,6 metru) vysoká, pro VHF - 6 stop. Pro příjem vysokofrekvenčních vln potřebujete vodní sloupec 80 stop (24 metrů!). Takový proud je schopen přijímat a vysílat signály v rozsahu od 2 do 400 MHz. Průřez paprsku určuje šířku kanálu (tj. přenos objemnějších dat, například videa, bude vyžadovat silnější vodní paprsek). Celý systém padne do jedné ruky. S jeho pomocí se výzkumníkům SPAWAR podařilo získat jasný signál na vzdálenost několika desítek kilometrů.



Jednou z výhod takových „vodních antén“ je minimální prostor potřebný pro jejich instalaci. Antény lze snadno upravit pro použití při jakékoli frekvenci instalací přídavných cívek sběrače proudu a rozprašovacích trysek. Vodní anténu lze vytvořit s minimálními náklady - zařízení spotřebuje méně energie než stolní lampa.

Na rozdíl od standardních kovových antén jsou všechny prvky vodní antény prakticky beztížné a lze je snadno demontovat. Parametry vodních sloupců lze neustále měnit v závislosti na typech aktuálně používaných antén. Podle odborníků ze SPAWAR může deset takových antén nahradit 80 tradičních. Navíc odrazový efekt mořské vody je menší než u kovu a pokud loď potřebuje maximální stealth, stačí, aby velitel vydal rozkaz k prostému odstranění všech vodních sloupců.

Přitom před realizací svého vynálezu v reálném životě budou muset výzkumníci vyřešit řadu obtížných problémů.
Například vodní anténa je extrémně zranitelná vůči poryvům větru - energie proudu směrem nahoru klesá na nulu a pak i slabý vítr roztrhne plech antény a v důsledku toho zcela zkazí její rezonanční charakteristiku.

Vědci ze SPAWAR opět našli originální řešení: stačí uzavřít proud vody do plastové trubky s uzavřeným vrškem. To nejen zabrání škodlivým účinkům větru a zachová všechny vlastnosti „vodní antény“, ale také umožní opětovné využití stejného objemu vody (výzkumníci se domnívají, že jejich technologii lze použít i na souši a nahradit vyčnívající větve antén s krásnými fontánami). Pokud jde o vkládání vody do plastové trubice, myšlenka SPAWAR není nová - takové možnosti antény existují, když je páska umístěna v pružném plastovém plášti, samokrouceném pod tlakem vzduchu nebo pohonu, jako páska v metru.
Také stále zůstává nejasné, jaký je zisk vodních antén. Kvůli ne nejlepší vodivosti „vodního sloupce“ pravděpodobně utrpí účinnost a jsou možné emise mimo pásmo.

Princip vodní antény je tak hloupý a jednoduchý, že je prostě těžké uvěřit, že to nikdo předtím neuhádl. Tento krásný nápad museli vtipálci ze SPAWAR odkoukat od velryb: podle některých zpráv velryby foukají fontány, aby si navzájem posílaly SMS zprávy. Jednou jsem s nimi mluvil - říkají, že signál je slabý, jen 2 čárky ...

Poznámka:
HF (vysoká frekvence) - vysoké frekvence (3 MHz - 30 MHz, vlnová délka 10 - 100 m)
Standardní termín pro USA a Evropu, který označuje krátké (dekametrové) vlny
VHF (velmi vysoká frekvence) - velmi vysoké frekvence (30 MHz - 300 MHz, vlnová délka 1 - 10 m)
UHF (ultra vysoká frekvence) - ultra vysoké frekvence (300 MHz - 3 GHz, vlnová délka 0,01 - 1 m)
Za těmito charakteristikami rádiového spektra se skrývá pásmo VHF (metrové a decimetrové vlny), Rusům dobře známé.

A velrybí fontány jsou většinou oxid uhličitý.
Autor:
12 komentáře
Reklama

Přihlaste se k odběru našeho kanálu Telegram, pravidelně doplňující informace o speciální operaci na Ukrajině, velké množství informací, videa, něco, co na web nespadá: https://t.me/topwar_official

informace
Vážený čtenáři, abyste mohli zanechat komentář k publikaci, musíte přihlášení.
  1. borisst64
    borisst64 6. září 2012 10:35
    0
    A učili mě, že „fontány“ velryb jsou vydechované páry, jako „pára od tlamy“ člověka v zimě.
    1. TIT
      TIT 6. září 2012 14:35
      0
      Citace z borisst64
      A učili mě, že „fontány“ velryb jsou vydechované páry, jako „pára od tlamy“ člověka v zimě.


      tady, jak tomu rozumím, to znamená, že při dýchání velryby extrahují kyslík z jednotkového objemu vzduchu o řád více než člověk, a proto při výdechu tam prakticky žádný kyslík není, ale je přítomen také dusík tam v dostatečném množství
  2. velký nízký
    velký nízký 6. září 2012 14:33
    0
    soudě podle takovéto informační otevřenosti není nápad příliš nadějný
  3. gregor6549
    gregor6549 6. září 2012 14:37
    0
    Co říkáš. Jednoduché a důmyslné technické řešení
  4. atesterev
    atesterev 6. září 2012 15:08
    0
    AFAR na streamech! Super, tohle pro vás nejsou všechny zpívající a tančící fontány!
    1. Netto
      Netto 6. září 2012 15:45
      +1
      AFAR je mikrovlnná trouba, mikrovlnná trouba. A tato anténa je pro rádiovou komunikaci, ne pro radar, navíc je všesměrová. Nafukovací antény se cvičily i v námořnictvu, ale zase vítr ...
      1. atesterev
        atesterev 6. září 2012 17:58
        0
        Tak já taky mluvím! Stovky malých pissingových pruhů - úžasné úsměv
        1. TIT
          TIT 6. září 2012 18:46
          +1
          ale nebudou potřeba hasičské čluny, zapnutý radar a všechno lol
  5. gregor6549
    gregor6549 7. září 2012 06:49
    0
    Co jsou AFAR? Hovoříme o použití trysek slané vody (mořské nebo obyčejné, ale slané) vedoucí proud jako antén pro krátkovlnné a ultrakrátkovlnné komunikace, tzn. kdy je použití tradičních antén tohoto rozsahu spojeno s určitými obtížemi nebo není vůbec možné. A takových případů může být docela dost. Těžko říct, jak široce zakoření. Ale například v případě, kdy nechcete dostat do hlavy rádiem naváděnou raketu (jak to svého času dostal Dudaev), proč takové pumpy neposadit na rafty a odtáhnout je ve slušné vzdálenosti od tvoje malá hlava. Ať je porazí (pokud se trefí). Zde si ostatně můžete zopakovat situaci s Buridanovým oslem, který zemřel hlady. nemohl rozhodnout, kterou ze dvou stejných náručí sena by si měl vybrat. Ano, a v lodním radaru by takový princip mohl být nakonec zaveden. Tito. umístit výkonné vysílače a čerpadla tvořící pole vodních antén (ne nutně AFAR) na tažené plošiny a obdrželi rozmístěný radar se všemi jeho výhodami (a samozřejmě i nevýhodami). Jasnou výhodou je, že primárním cílem pro PRS nebude samotná loď, ale tato NEZAJIŠTĚNÁ platforma. Mezitím jsou všechny lodě s kombinovanými radary (tedy když jsou na místě zkombinovány vysílač i radarový přijímač, více než chutné sousto pro protilodní střely s naváděcí hlavicí naváděnou radarovým zářením. Pokud vím Číňané nyní aktivně vyvíjejí speciální balistickou střelu pomocí takového multispektrálního hledače k ​​ničení lodí typu letadlových lodí, tedy vyhodila BR nahoru, "rozhlédla se", našla emitující cíle, vybrala si ten nejhodnější a neustále klesala KOREKCE její trajektorie po hlavním laloku zářiče (a v konečné fázi i infračerveným zářením) což je VŠECHNO lodě se také uvolňují v obrovském množství... A žádné špionážní satelity, bombardéry nebo jaderné ponorky „zabijáků letadlových lodí“ nejsou požadovaný. Jakýsi průzkumný úderný komplex (RUK), o kterém byl v polovině 80. let velký hluk. Vše v jedné láhvi a lze jej odpálit z centrálních oblastí Číny Vtip? Možná..... nebo možná ne
    1. atesterev
      atesterev 7. září 2012 20:00
      +1
      Neberte můj příspěvek vážně... A myšlenka vodní antény obecně... Faktem je, že tuhé antény, teď nemluvím o AFAR, jsou velmi závislé na vlnové délce. Tedy čtvrtvlnný vibrátor a tak dále. Tryska díky své extrémně nekonstantní délce velmi neladí s podavačem a anténou. V podavači se objeví režim nestabilní postupné vlny. A v tomto případě musíte synchronizovat vlnovou impedanci podavače s měnící se vlnovou impedancí antény. Úkol to není snadný!
  6. aviator46
    aviator46 10. září 2012 22:16
    +1
    Anténa může být jednoduchá, ale synchronizační systém musí být VELMI složitý.
  7. gregor6549
    gregor6549 11. září 2012 16:43
    -1
    Ano, podívejte se na stejné video, žádné komplikace. Všechno je jako hrábě.
  8. GAVRN
    GAVRN 21. září 2012 14:09
    0
    Pokud je vše jako hrábě, tak proč nenašlo široké uplatnění?
    Schaub nedostane raketu na hlavu, použij ShPS.

    A pak... Pokuste se vytvořit proud vody vysoký 24 metrů. A také by měl mít přibližně rovnoměrnou hustotu ... ani si neumím představit, jak to udělat.