Гаген-Торн В.А., Ларионов В.М., Морозова Д.А., Архаров А.А., Гаген-Торн Е.И., Шабловинская Е.С., Прокопьева М.С., Яковлева В.А. «Переменность блазара AO 0235+164 В 2006–2015 годах» Астрономический журнал, 95, № 2, с. 114-127 (2018)

Приведены результаты фотометрического (в полосах BVRIJHK) и поляризационного (в полосе R) мониторинга блазара AO 0235+16, проводившегося в Санкт-Петербургском государственном университете (СПбГУ) и Главной астрономической обсерватории РАН в 2007–2015 гг., результаты радионаблюдений, выполнявшихся группой из Бостонского университета на РСДБ-сети VLBA на частоте 43 ГГц, а также кривая блеска в гамма-диапазоне, построенная по данным наблюдений на космической обсерватории "Fermi". Зафиксированы две мощные вспышки. Найдено относительное распределение энергии переменных компонентов, ответственных за вспышки. Оно оказалось степенным, но с различными спектральными индексами. В обеих вспышках степень поляризации велика, зависимость между блеском и степенью поляризации прослеживается лишь в среднем. Между изменениями в оптическом и гамма-диапазонах нет временной задержки, так что источники оптического и гамма-излучений находятся в одной и той же области джета.

Шагапов В.Ш., Галиакбарова Э.В., Хакимова З.Р. «К теории акустического зондирования трубчатых каналов, содержащих участки с нарушением герметичности» Инженерно-физический журнал, 91, № 3, с. 709-719 (2018)

Исследуется эволюция возмущений давления, распространяющихся в трубчатом канале, заполненном жидкостью или газом и имеющим поврежденный участок в виде достаточно больших щелей, когда их гидравлическое сопротивление несущественно. Для этого принята математическая модель, учитывающая вязкое трение и перенос тепла в тонком слое жидкости (или газа) вблизи стенки. На основе такой модели получены дисперсионные уравнения для процессов распространения и отражения гармонических волн от поврежденного участка. Проведен анализ зависимостей фазовой скорости, коэффициента затухания, а также коэффициентов отражения и прохождения от круговой частоты, физических свойств жидкости или газа и от величины повреждения. Представлены результаты расчетов, иллюстрирующих динамику импульсных сигналов в зависимости от расстояния до поврежденного участка от входного сечения кана ла, масштабов повреждения и от вида среды (жидкости или газа) в канале.

Вахитова С.М., Шаехова И.Ф. «Основные теоретические положения и практические разработки средств шумопоглощения для грузового автотранспорта» Вестник Казанского государственного технического университета им. А. Н. Туполева, 73, № 4, с. 30-37 (2017)

Кулак Г.В., Крох Г.В., Ропот П.И., Шакин О.В. «Неколлинеарная акустооптическая фильтрация полихроматических бесселевых световых пучков в одноосных кристаллах» Журнал прикладной спектроскопии, 85, № 3, с. 486-491 (2018)

Исследованы особенности неколлинеарной акустооптической фильтрации квазибездифракционных бесселевых световых пучков в одноосных кристаллах. Получены уравнения связанных волн для векторных амплитуд падающего бесселева пучка о-типа и дифрагированного пучка е-типа различных мод. Найдено выражение для эффективности дифракции в зависимости от параметров взаимодействующих бесселевых пучков о- и е-типа, а также от значений интегралов перекрытия. С использованием метода интегралов перекрытия показано, что независимо от значения моды бесселевого светового пучка в условиях поперечного фазового синхронизма дифрагированных бесселевых пучков о- и е-типа в диапазоне оптического спектра 0.4–1.1 мкм в кристаллах парателлурита достижима полоса пропускания фильтра ∼0.6 нм.

Пархоменко А.И., Шалагин А.М. «Сепарация изотопов кальция в атмосферах ср-звезд вследствие эффекта светоиндуцированного дрейфа» Астрономический журнал, 95, № 6, с. 407-420 (2018)

Обсуждается механизм сепарации изотопов кальция в атмосферах химически пекулярных звезд (СР-звезды), обусловленный эффектом светоиндуцированного дрейфа (СИД) однократных ионов ⁴⁸Ca .

Качанов В.К., Соколов И.В., Карташев В.Г., Шалимова Е.В. «Применение специальных алгоритмов пространственновременной обработки сигналов при ультразвуковом контроле больших колоколов старинного литья» Дефектоскопия, № 5, с. 16-25 (2018)

Для повышения достоверности результатов ультразвуковой дефектоскопии уникальных изделий из бронзы старинного литья разработаны оригинальные алгоритмы пространственно-временной обработки сигналов. В частности, для контроля находящихся в Московском Кремле больших колоколов, на поверхности которых присутствуют многочисленные объемные изображения, ограничивающие доступную для размещения пьезопреобразователей поверхность, были разработаны различные алгоритмы пространственно-временной обработки сигналов, в том числе основанные на повороте раздельно-совмещенного преобразователя с суммированием парциальных дефектограмм.

Белов В.В., Буркатовская Ю.Б., Красненко Н.П., Раков А.С., Раков Д.С., Шаманаева Л.Г. «Экспериментальные и теоретические исследования приземного распространения акустического излучения в атмосфере» Оптика атмосферы и океана, 31, № 5, с. 372-377 (2018)

Экспериментально и теоретически исследован процесс приземного распространения монохроматического акустического излучения с частотой 300, 1000, 2000 и 3150 Гц вдоль приземной трассы длиной до 100 м и для различных высот расположения источника и приемника звука. Эксперимент проводился на специально созданном стенде на полигоне ИМКЭС СО РАН. Проанализирована зависимость величины регистрируемого звукового давления от длины трассы распространения и начальной мощности сигнала. Теоретический анализ проведен методом Монте-Карло с использованием разработанного авторами алгоритма локальной оценки. Проведено сравнение экспериментальных и теоретических результатов, показано их удовлетворительное согласие, что свидетельствует об эффективности предложенного алгоритма и о возможности его использования для прогноза приземного распространения звука.

Шамолин М.В. «Автоколебания при торможении твердого тела в сопротивляющейся среде» Сибирский журнал индустриальной математики, 20, № 4, с. 90-104 (2017)

Проводится качественный анализ плоскопараллельной и пространственной задач о движении твердых тел в сопротивляющейся среде. Построена нелинейная модель воздействия среды на твердое тело, учитывающая зависимость плеча силы от приведенной угловой скорости тела, при этом сам момент данной силы является также функцией угла атаки. Как показала обработка эксперимента о движении в воде однородных круговых цилиндров, данные обстоятельства необходимо учитывать при моделировании. При изучении плоской и пространственной моделей взаимодействия твердого тела со средой найдены достаточные условия устойчивости ключевого режима движения – прямолинейного поступательного торможения. Показано, что при некоторых условиях возможно присутствие в системе либо устойчивого, либо неустойчивого автоколебательных режимов.

Петронюк Ю.С., Мороков Е.С., Левин В.М., Рыжова Т.Б., Шаныгин А.Н. «Исследование деградации композитных материалов ультразвуковыми методами высокого разрешения» Известия РАН. Серия физическая, 82, № 1, с. 560-564 (2018)

Методы импульсной акустической микроскопии применялись для визуализации и оценки неразрушающими методами объемной микроструктуры композитов, армированных углеродными волокнами. Исследовались необратимые изменения в структуре композитного материала под действием внешних механических и климатических факторов, изучалась динамика процессов накопления и роста микроскопических дефектов, приводящих к разрушению. Ультразвуковые исследования проводились на частотах 50–100 МГц. Показано, что в формировании изображений участвует рассеянное (дифрагированное) излучение, что позволяет обнаруживать полости малого размера (отслоения армирующих нитей), выявлять скопление микроскопических дефектов и наклонные протяженные, ориентированные вдоль укладки волокон трещины, которые являются предшественниками хрупкого разрушения композита и визуализация которых затруднительна стандартными ультразвуковыми методами.

Ян В., Хонг Х.Х., Шао Й.Л., Ши Й.Ч., Лу Г., Ли Ж. «Исследование процессов разрушения бетона с разным размером наполнителя по характеристикам акустической эмиссии» Дефектоскопия, № 6, с. 61 (2018)

Для изучения характеристик акустической эмиссии (АЭ) процесса разрушения бетона с различным размером наполнителя образцы раствора были испытаны при осевом сжатии в эксперименте, все процессы эволюции повреждений контролировали с помощью полноразмерной системы сбора данных АЭ. Влияние размера наполнителя бетона на процессы разрушения и вид повреждения исследовали по значениям кумулятивной энергии АЭ, амплитуды, пиковой частоты и отношению N/E (импульс/энергия) соответственно. Рассчитаны отношения кумулятивных импульсов АЭ каждой полосы частот и амплитудной полосы ко всем совокупным импульсам АЭ при разных уровнях напряжений. Выявлен разностный и эволюционный процесс образования микротрещин раствора с разным размером наполнителя в процессе разрушения. Результаты показывают, что кумулятивная энергия АЭ увеличивается с увеличением размера наполнителя в растворе. Распределение накопившихся импульсов АЭ каждой амплитудной полосы в зависимости от напряжения с разными размерами наполнителя одинаковы, а импульсы АЭ каждой амплитудной полосы резко увеличиваются настолько, что образец разрушается. Кроме того, импульсы АЭ фокусируются на низкочастотной полосе при низком уровне напряжения, тогда как все пиковые полосы частот активны при высоком уровне напряжения, а размер наполнителя раствора оказывает значительное влияние на кумулятивные характеристики каждой пиковой полосы частот. Соотношение N/E уменьшалось с увеличением размера наполнителя и увеличивалось линейно с увеличением напряжения.

Агафонов М.И., Карицкая Е.А., Шарова О.И., Бочкарев Н.Г., Жариков С.В., Бутенко Г.З., Бондарь А.В., Сидоров М.Ю. «Доплеровская 30-томография рентгеновской двойной системы Лебедь Х-1 по спектральным наблюдениям 2007 г. в линии НЕ II λ 4686 A» Астрономический журнал, 95, № 2, с. 99-113 (2018)

Представлено исследование рентгеновской двойной Cyg X-1 в линии HeII λ 4686 A с помощью доплеровской 3D-томографии. Впервые получена информация о движении газовых потоков вне орбитальной плоскости. Использовались профили, полученные в июне 2007 г. на 2-м телескопе Терскольского филиала Института астрономии РАН (Россия) и на 2.1-м телескопе Национальной астрономической обсерватории Мексики. В статье представлен детальный анализ исходных спектральных данных: распределения этих данных по времени, диаграммы распределения ракурсов по фазовым углам орбитального движения, формы профилей по наблюдениям на этих обсерваториях. Рассмотрена геометрия суммарной передаточной функции, используемой при реконструкции. Обоснованы возможности приложения полученных профилей для реализации 3D-томографии. Разрешение построенной 3D-томограммы в пространстве скоростей V_x, V_y, Vzсоставило 60×60×40 км/с. Представлены пятнадцать сечений для 15 различных значений по оси V_z, перпендикулярной орбитальной плоскости. Получена картина распределения интенсивности, соответствующая скоростям газовых структур двойной системы. Реконструкция реализована с использованием радиоастрономического подхода, разработанного для решения задач малоракурсной томографии.

Агафонов М.И., Карицкая Е.А., Шарова О.И., Бочкарев Н.Г., Жариков С.В., Бутенко Г.З., Бондарь А.В., Бубукин И.Т. «Анализ доплеровской ЭО-томографии рентгеновской двойной Лебедь Х-1 по спектральным наблюдениям 2007 г. в линии HEII λ 4686 A» Астрономический журнал, 95, № 3, с. 237-250 (2018)

Представлена вторая статья из цикла, посвященного исследованию рентгеновской двойной Cyg X-1 в линии HeII λ 4686 A с использованием доплеровской 3D-томографии. В результате детального анализа построенных томограмм впервые получена информация о движениях газовых потоков, включающая все три компонента скорости. Наблюдения проводились в июне 2007 г. в Терскольском филиале Института астрономии РАН (Россия) и Национальной астрономической обсерватории Мексики. Представлен анализ корректности томографических результатов и их обсуждение. Проведено сопоставление с результатами реконструкции доплеровской 2D-томограммы. Используя расчеты профилей линии HeII λ 4686 A методом модельных атмосфер, мы оценили влияние абсорбции О-сверхгиганта на эмиссионную структуру томограммы. Корректность 3D-решения подтверждается хорошим согласием исходной последовательности спектральных данных с контрольной, вычисленной на основании построенной доплеровской 3D-томограммы. Проведено сравнение томограмм, построенных по данным каждой из двух обсерваторий. Показано соответствие результатов реконструкции для наклонений системы 40 и 45°. Максимумы абсорбционной (соответствует О-сверхгиганту) и эмиссионной структурных особенностей 3D-томограммы расположены на ее центральном сечении (V_x, V_y), где компонент скорости V_z, перпендикулярный орбитальной плоскости, равен нулю. Эмиссия генерируется, главным образом, во внешней части аккреционной структуры, ближайшей к сверхгиганту. Выделяется газовый поток из точки Лагранжа L1 с направлением движения, близким к орбитальной плоскости. Его максимальная скорость достигает 800 км/с. Неожиданностью стало обнаружение эмиссионной структуры со скоростью V_z ∼ 300 км/с в скоростном интервале V_x, V_y, соответствующем звезде-донору. Ее присутствие может указывать, например, на истечение вещества из магнитного полюса сверхгиганта.

Сергеев В.А., Шарфарец Б.П. «Об одном новом методе электроакустического преобразования. теория, основанная на электрокинетических явлениях. Ч. I. Гидродинамический аспект» Научное приборостроение, 28, № 2, с. 25-35 (2018)

В качестве основной физической модели нового вида электроакустического преобразования предлагается использовать теорию такого электрокинетического явления, как электроосмос. Приводятся основные детали теории преобразования и связанных с ним гидродинамических и электрических параметров. Рассматривается гидродинамика стационарного электроосмотического движения жидкости в капилляре. Приводятся выражения для скоростей потоков в условиях наличия суммарного течения двух потоков: течения Пуазейля и элетроосмотического течения. Приводится также обобщение гидродинамики электроосмотического потока на произвольную капиллярно-пористую среду. Акустические аспекты теории предполагается рассмотреть во второй части настоящей работы.

Сергеев В.А., Шарфарец Б.П. «Об одном новом методе электроакустического преобразования. теория, основанная на электрокинетических явлениях. Ч. II. Акустический аспект» Научное приборостроение, 28, № 2, с. 36-44 (2018)

Предложены необходимые уравнения и краевые условия для описания акустических полей, вызываемых электрокинетическими явлениями: наличием двойного электрического слоя и приложенного электрического поля, являющегося суммой постоянного поля и электрического поля, несущего акустическую информацию. Уравнения рассматриваются для вязкой несжимаемой и сжимаемой жидкостей при условии расчета соответственно гидродинамики стационарного электроосмотического процесса и акустического процесса. Из полученных выражений видно, что процессы, происходящие при акустическом электроосмосе, имеют как много общего, так и содержат некоторые отличия от процессов классического электроосмоса. Разработанная в работе физическая модель и полученные соответствующие математические выражения позволяют рассчитывать акустические характеристики излучателя, основанного на наличии электрокинетических явлений, и оптимизировать его устройство. Полученные результаты могут использоваться в научном приборостроении.

Бухарева А.А., Мальцева Н.В., Селеджи Г.Ц., Шаторная А.М. «Построение цифрового вычислительного комплекса с повышенной отказоустойчивостью на основе развитой системы технического диагностирования» Гидроакустика, № 25, с. 73-78 (2016)

Рассматривается построение цифрового вычислительного комплекса гидроакустической системы с повышенной отказоустойчивостью. Приводится структура комплекса. Показаны особенности и предложены пути построения вычислительного комплекса на основе развитой оперативной технической диагностики и восстановления его функционирования без остановки рабочего режима.

Жуков В.Б., Полканов К.И., Селезнев И.А., Шатохин А.В. «40 лет базовой кафедре ЛЭТИ в концерне "Океанприбор"» Гидроакустика, № 27, с. 85-89 (2016)

Кутузов В.М., Куприянов М.С., Полканов К.И., Селезнев И.А., Шатохин А.В. «О творческом сотрудничестве СПб ГЭТУ "ЛЭТИ" и АО "Концерн "ОкеанприбоР"» Гидроакустика, № 28, с. 85-90 (2016)

Цветков Д.Ю., Шугаров С.Ю., Волков И.М., Павлюк Н.Н., Возякова О.В., Шатский Н.И., Никифорова А.А., Троицкий И.С., Троицкая Ю.В., Бакланов П.В. «Кривые блеска сверхновой типа II-P SN 2017eaw: первые 200 дней» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 44, № 5, с. 338-346 (2018)

Представлены результаты UBVRI фотометрии сверхновой типа II-P 2017eaw в NGC 6946, полученные за период с 14 мая по 7 декабря 2017 г. на нескольких телескопах, в том числе на 2.5-м телескопе Кавказской Горной обсерватории ГАИШ МГУ. Определены даты и звездные величины в максимуме блеска и параметры кривых блеска. Обсуждается эволюция цветов, поглощение и максимальная светимость SN 2017eaw. Результаты предварительного радиационно-газодинамического моделирования кривых блеска кодом STELLA удовлетворительно описывают данные наблюдений в фильтрах UBVRI.

Шахтарин Б.И., Балахонов К.А., Калашников К.С. «Алгоритм синхронизации ofdm-сигналов в условиях многолучевого гидроакустического канала» Радиотехника и электроника, 63, № 4, с. 344-350 (2018)

Рассмотрен модифицированный автокорреляционный алгоритм для синхронизации OFDM-сигналов в системах акустической подводной связи, приведены аналитические оценки его точности. Показано, что оптимизация алгоритма для условий многолучевого канала приводит к модификации оконных функций, используемых при расчете функции правдоподобия. Предложен субоптимальный эффективный вариант алгоритма, при котором используются окна прямоугольной формы.

Иванов Н.И., Светлов В.В., Шашурин А.Е. «Снижение шума стационарных источников в жилой застройке технологическими шумозащитными экранами» Безопасность жизнедеятельности, № 6, с. 16-22 (2018)

Показано, что стационарные источники шума (дизель-электростанции, вентиляционные установки, компрессорное оборудование, градирни и пр.) являются заметными источниками шума в жилой застройке, шум от которых может превышать нормы на расстояниях до 200–300 м. Для снижения шума от этих установок применяют П-образные (в плане) экраны. Предложен новый метод расчета экранов, базирующийся на статистической теории акустики. В полученной формуле учтены акустические свойства экрана и опорной поверхности, расположение расчетной точки, эффективная высота экрана. Расчет показал удовлетворительное совпадение с данными эксперимента. Показано, что на эффективность экрана влияет высота точки измерений (разница 3–4 дБА), наличие боковых отгонов (при их отсутствии эффективность снижается на 3 дБА), звукопоглощающие свойства объема. Основной фактор, определяющий эффективность, – эффективная высота, заметный рост эффективности (до 3–6 дБ по спектру) при удвоении высоты экрана.

Шашурин А.Е., Семенов Н.Г. «Исследование транспортных шумозащитных экранов на опытном стенде» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 4, № 1, с. 46-55 (2018)

Приведено подробное описание опытного стенда и методики измерения акустической эффективности при изменении высоты опытных шумозащитных экранов, изготовленных из алюминия и импрегнированной древесины, а также изменение положения точки измерений. Приведены результаты значений акустической эффективности для двух опытных экранов при изменении высоты от 1 м до 6 м, а также изменения высоты точки измерений от 1,5 м до 7 м и расстояния от экрана до точки измерений от 7,5 м до 100 м. Получена зависимость эффективности экранов от высоты в УЗ в виде параболы. Существенное значение для эффективности играет удвоение высоты (эффект 3-4 дБА). При увеличении высоты точки измерений эффективность экранов снижается, например, от 1,5 м до 7 м снижение составило 4 дБА. При увеличении расстояния при каждом его удвоении снижение эффективности около 1,5 дБА.

Жгун С.А., Швецов А.С., Смирнов Ю.К., Меркулов А.А., Раков А.В., Маслов В.П., Минеев Б.И. «Перспективы применения датчиков на пав (поверхностные акустические волны) в авиационном моторостроении» Авиакосмическое приборостроение, № 3, с. 48-55 (2018)

Получение достоверной информации о физическом состоянии узлов и деталей испытываемых авиационных двигателей в реальном масштабе времени является чрезвычайно важной и сложной задачей. Детали и узлы двигателя, в том числе вращающиеся с большой скоростью, испытывают большие тепловые и механические нестационарные нагрузки, вибрации и деформации. Информация от датчиков, находящихся на вращающемся роторе двигателя должна передаваться с помощью бесконтактных телеметрических систем. При измерениях в условиях температур, превышающих 100–150°С питание датчиков от аккумуляторов и батарей становится проблематичным, так же, как и использование полупроводниковой электроники. По этой причине имеет смысл обратиться к устройствам на поверхностных акустических волнах (ПАВ), использующим энергию внешнего электромагнитного сигнала как для опроса чувствительного элемента, так и для формирования переизлученного сигнала, содержащего информацию об измеряемом параметре. Принцип действия таких устройств, основанный на распространении в пьезоэлектрических кристаллах поверхностных акустических волн на определенных частотах радиодиапазона (примерно от 10 МГц до 5 ГГц), определяет естественные области применения в измерениях температуры, деформаций, и уровня воздействия физических явлений на поверхность, ввиду влияния всех этих эффектов на скорость распространения ПАВ и на размеры устройства. Расстояние от опрашивающего устройства до пассивного датчика на ПАВ может достигать десятков метров. В работе отражены аспекты измерения параметров быстропеременных деформаций и, в частности, вибраций с помощью датчиков на ПАВ. Описываются физические основы и экспериментальные подходы для измерения возникающих при вибрациях деформаций и результаты сравнения выходных сигналов, полученных из беспроводных измерений с помощью датчика на ПАВ и из традиционных проводных измерений с помощью тензорезистора.

Швецов И.А., Щербинин С.А., Астафьев П.А., Мойса М.О., Рыбянец А.Н. «Численное моделирование и оптимизация акустических полей и конструкций фокусирующих ультразвуковых преобразователей высокой интенсивности» Известия РАН. Серия физическая, 82, № 3, с. 405-408 (2018)

Недавние успехи в области физической акустики, методов визуализации и обработки изображений, пьезоэлектрических материалов и конструкций ультразвуковых преобразователей привело к появлению новых методов и аппаратуры для ультразвуковой диагностики, терапии и эстетической медицины, а также развитию традиционных и появлению новых областей применения. Одним из перспективных применений пьезокерамических и композиционных материалов являются ультразвуковые преобразователи для медицинской диагностической аппаратуры, в частности, фокусирующие преобразователи высокой интенсивности (HIFU). Настоящая статья посвящена разработке математических моделей, численному моделированию и оптимизации акустических полей таких преобразователей, выполненных из пористой сегнетопьезокерамики.

Швецова Н.А., Макарьев Д.И., Швецов И.А., Щербинин С.А., Рыбянец А.Н. «Новые методы и конструкции фокусирующих пьезопреобразователей для ультразвуковой диагностики и терапии» Известия РАН. Серия физическая, 82, № 3, с. 293-298 (2018)

Разработаны новые методы формирования HIFU-полей с использованием динамической фокусировки и гармонического многочастотного возбуждения для ультразвуковой диагностики и терапии. Разработаны и исследованы новые конструкции ультразвуковых преобразователей высокой интенсивности (HIFU) на основе высокоэффективных композиционных материалов. Выполнено конечно-элементное и конечно-разностное моделирование HIFU-преобразователей и процессов распространения ультразвуковых волн в биологических тканях. Проведены измерения параметров пьезокерамических материалов, пьезоэлементов и акустических полей фокусирующих ультразвуковых преобразователей. Выполнены эксперименты на биологических тканях ex vivo, подтверждающие эффективность, селективность и безопасность разработанных HIFU-преобразователей и методов формирования акустических полей.

Сухорукова О.Б., Швецова Н.А., Рыбянец А.Н. «Численное моделирование акустических полей фокусирующих ультразвуковых преобразователей» Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения (РГУПС), № 3, с. 153-159 (2017)

Разработан новый метод прямого синтеза динамически фокусированных ультразвуковых полей, основанный на циклической генерации различных фокальных структур посредством одновременной подачи сигналов различной частоты на отдельные сектора сферически фокусирующих секторных преобразователей. Выполнены теоретические расчеты и численное моделирование структуры акустических полей для различных конфигураций секторов преобразователя и наборов возбуждающих частот. Определены оптимальные режимы возбуждения секторного фокусирующего преобразователя и условия формирования динамических фокальных структур. Рассмотрены возможные направления применения метода динамической фокусировки ультразвука высокой интенсивности – для ультразвуковой хирургии, терапии и косметологии.

Швецова Н.А., Макарьев Д.И., Швецов И.А., Щербинин С.А., Рыбянец А.Н. «Новые методы и конструкции фокусирующих пьезопреобразователей для ультразвуковой диагностики и терапии» Известия РАН. Серия физическая, 82, № 3, с. 293-298 (2018)

Разработаны новые методы формирования HIFU-полей с использованием динамической фокусировки и гармонического многочастотного возбуждения для ультразвуковой диагностики и терапии. Разработаны и исследованы новые конструкции ультразвуковых преобразователей высокой интенсивности (HIFU) на основе высокоэффективных композиционных материалов. Выполнено конечно-элементное и конечно-разностное моделирование HIFU-преобразователей и процессов распространения ультразвуковых волн в биологических тканях. Проведены измерения параметров пьезокерамических материалов, пьезоэлементов и акустических полей фокусирующих ультразвуковых преобразователей. Выполнены эксперименты на биологических тканях ex vivo, подтверждающие эффективность, селективность и безопасность разработанных HIFU-преобразователей и методов формирования акустических полей.

Волков И.Е., Стародубцев П.А., Шевченко А.П., Шостак С.В. «Определение пространственных координат подводного объекта по кривизне волнового фронта сигнала» Гидроакустика, № 21, с. 90-96 (2015)

Математический аппарат пространственно-временной обработки гидроакустических волн с плоским волновым фронтом принятого сигнала в случае применения многопозиционных измерительных систем оказывается недостаточно аргументированным и требует дополнительных решений. В статье представлено математическое решение для определения пространственных координат подводного объекта по кривизне волнового фронта на основе анализа мгновенной частоты, формируемой на апертуре антенны.

Завольский Н.А., Иляков Е.В., Калынов Ю.К., Кулагин И.С., Мануилов В.Н., Шевченко А.С. «Мощный релятивистский гиротрон миллиметрового диапазона длин волн на второй циклотронной гармонике» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 61, № 1, с. 44-52 (2018)

Приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований, направленных на разработку импульсных гиротронов на релятивистских электронных пучках для диапазона миллиметровых длин волн с сохранением мультимегаваттного уровня мощности. Использование взаимодействия на второй гармонике гирочастоты, для которого свойственны достаточно высокая эффективность и доступность решения проблемы селекции мод, позволяет увеличить частоту генерации вдвое без повышения индукции магнитного поля. В соответствующем эксперименте получена мощность выходного излучения свыше 2 МВт и коэффициент полезного действия около 30% на длине волны 5,5 мм.

Демидова Т.В., Шевченко И.И. «Моделирование динамики остаточных дисков в системах Кеплер-16, Кеплер-34 и Кеплер-35» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 44, № 2, с. 140-147 (2018)

Исследуется долговременная динамика планетезималей в остаточных дисках в моделях с параметрами систем двойных звезд Кеплер-16, Кеплер-34 и Кеплер-35 с планетами. Наши расчеты показывают, что для систем Кеплер-16 и Кеплер-35 возможно формирование устойчивого коорбитального с планетой кольца. В системе Кеплер-34 существенные эксцентриситеты орбит двойной системы и планеты могут препятствовать формированию подобной структуры. Обнаружение циркумбинарных кольцеобразных структур при наблюдениях систем двойных звезд может быть свидетельством существования планет, удерживающих коорбитальные кольца из пыли и планетезималей.

Хагабанов С.М., Шейнман Е.Л., Школьников И.С. «Метод повышения эффективности освещения подводной обстановки» Гидроакустика, № 23, с. 41-46 (2015)

Статья посвящена вопросам методики освещения подводной обстановки в современных условиях, характеризующихся значительным снижением шумности подводных лодок (ПЛ). Приводится анализ проблемы обнаружения малошумных подводных лодок путем создания единой информационной среды с использованием быстро развёртываемых, многоэлементных систем освещения подводной обстановки (сетецентрических систем). Рассмотрены примеры формирования указанных систем, их достоинства и недостатки. Предлагается метод освещения подводной обстановки, при котором излучение зондирующих сигналов осуществляется гидроакустическим комплексом подводных лодок (ГАК ПЛ), прием эхосигналов – ГАК ПЛ и системой автономных гидроакустических станций.

Матвеева И.В., Шейнман Е.Л., Школьников И.С. «Эффективность определения координат и параметров движения морских объектов при бистатической локации перемещающихся систем наблюдения» Гидроакустика, № 26, с. 28-32 (2016)

Анализируются алгоритмы определения координат и параметров движения морских объектов при бистатической гидролокации перемещающихся систем наблюдения. Эффективность алгоритмов оценивалась по критериям среднеквадратических погрешностей определения вырабатываемых параметров. Определяются условия применимости методов.

Лебедев Р.И., Шейнман Е.Л. «Оценка эффективности алгоритмов идентификации в многоканальных гидроакустических системах» Гидроакустика, № 27, с. 57-64 (2016)

Рассмотрена сравнительная оценка эффективности трёх вариантов алгоритма идентификации сигналов, найденных в гидроакустическом комплексе в различных режимах обнаружения, на примере движения группы объектов, расположенных на одной прямой. Оценка эффективности алгоритмов проводилась для трёх объектов при проведении идентификации по трём информативным параметрам.

Царева А.В., Шейнман Е.Л. «Анализ эффективности вариантов спектрального метода оценки параметров сигнала и координат объекта в режиме шумопеленгования» Гидроакустика, № 29, с. 46-53 (2017)

Анализируется эффективность спектрального метода определения дистанции и гидролого-акустических параметров среды распространения в режиме шумопеленгования, основанного на методе наименьших квадратов. Проведен детерминированный и статистический анализ оценок дистанции и параметров сигнала и проанализирована применимость метода. Показана работоспособность спектрального метода оценки дистанции.

Матвеева И.В., Шейнман Е.Л. «Определение текущих координат цели в бистатическом режиме гидролокации при неопределенности оценки пеленга на цель» Гидроакустика, № 31, с. 9-12 (2017)

Рассматривается задача определения координат цели в режиме бистатической гидролокации кораблей тактической группы при приеме сигнала на гибкую протяженную буксируемую антенну (ГПБА). Показана возможность снятия неопределенности оценки пеленга и дистанции до цели при обнаружении на линейную антенну, при курсе не совпадающем с направлением базы между разнесенными излучателем и приемником, и возможность уменьшения погрешностей оценок скорости и курса цели.

Шестакова Л.И., Демченко Б.И. «Орбитальная эволюция пылевых частиц в области сублимации пыли около Солнца» Астрономический вестник, 52, № 2, с. 168-182 (2018)

Проведены расчеты орбитальной эволюции пылевых частиц из вулканического стекла (р-обсидиана), базальта, астросиликата, оливина, пироксена в области сублимации около Солнца. Темп сублимации (испарения) задается температурой нагрева пылевых частиц в зависимости от радиусов пылинок, материала, из которого они состоят, и расстояния до Солнца. Все практически важные параметры, характеризующие взаимодействие сферических пылевых частиц с излучением, рассчитаны по теории Ми. Учитывалось также влияние давления излучения и солнечного ветра, а также эффектов торможения Пойнтинга–Робертсона на динамику пыли. Согласно наблюдениям (Шестакова, Демченко, 2016) граница беспылевой зоны для стандартных частиц зодиакального облака находится на расстоянии 7.0–7.6 солнечных радиусов, для кометных частиц 9.1–9.2 солнечных радиуса. Наилучшее согласие с наблюдениями получено для частиц базальта и некоторых видов оливина, пироксена и вулканического стекла.

Балык О.А., Шешегов П.Н., Харитонов В.В., Ахметзянов И.М., Зинкин В.Н. «Источники высокоинтенсивного шума и инфразвука в Вооруженных силах Российской Федерации (Часть первая)» Вопросы оборонной техники Научно-технический журнал. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму, № 3-4, с. 139-147 (2018)

Балык О.А., Шешегов П.Н., Харитонов В.В., Ахметзянов И.М., Зинкин В.Н. «Профилактика неблагоприятного действия шума на здоровье военнослужащих (Часть вторая)» Вопросы оборонной техники Научно-технический журнал. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму, № 5-6, с. 141-150 (2018)

Ян В., Хонг Х.Х., Шао Й.Л., Ши Й.Ч., Лу Г., Ли Ж. «Исследование процессов разрушения бетона с разным размером наполнителя по характеристикам акустической эмиссии» Дефектоскопия, № 6, с. 61 (2018)

Для изучения характеристик акустической эмиссии (АЭ) процесса разрушения бетона с различным размером наполнителя образцы раствора были испытаны при осевом сжатии в эксперименте, все процессы эволюции повреждений контролировали с помощью полноразмерной системы сбора данных АЭ. Влияние размера наполнителя бетона на процессы разрушения и вид повреждения исследовали по значениям кумулятивной энергии АЭ, амплитуды, пиковой частоты и отношению N/E (импульс/энергия) соответственно. Рассчитаны отношения кумулятивных импульсов АЭ каждой полосы частот и амплитудной полосы ко всем совокупным импульсам АЭ при разных уровнях напряжений. Выявлен разностный и эволюционный процесс образования микротрещин раствора с разным размером наполнителя в процессе разрушения. Результаты показывают, что кумулятивная энергия АЭ увеличивается с увеличением размера наполнителя в растворе. Распределение накопившихся импульсов АЭ каждой амплитудной полосы в зависимости от напряжения с разными размерами наполнителя одинаковы, а импульсы АЭ каждой амплитудной полосы резко увеличиваются настолько, что образец разрушается. Кроме того, импульсы АЭ фокусируются на низкочастотной полосе при низком уровне напряжения, тогда как все пиковые полосы частот активны при высоком уровне напряжения, а размер наполнителя раствора оказывает значительное влияние на кумулятивные характеристики каждой пиковой полосы частот. Соотношение N/E уменьшалось с увеличением размера наполнителя и увеличивалось линейно с увеличением напряжения.

Айриян А.С., Айрян Е.А., Егоров А.А., Масляницын И.А., Шигорин В.Д. «Численное моделирование влияния постоянного электрического поля на ориентацию директора нематического жидкого кристалла» Математическое моделирование, 30, № 4, с. 97-107 (2018)

Для исследования влияния постоянного электрического поля на распределение ориентации директора нематического жидкого кристалла в ячейке с боковыми электродами рассмотрена двумерная модель эффекта Фредерикса. При решении поставленной задачи были использованы стандартные конечно-разностные методы. Разработаны программы численного решения двумерного параболического дифференциального уравнения 2-го порядка на языках Фортран и Си/Си++. Определена пороговая напряжённость поля для перехода Фредерикса в центральной части ячейки и получены профили распределения ориентации директора в зависимости от места его локализации и от величины сильного электрического поля. Проведено сравнение полученных результатов с экспериментом.

Родимова Р.И., Шинкевич Ю.Г. «Автоматизированные системы технического диагностирования современных гидроакустических комплексов» Гидроакустика, № 23, с. 75-87 (2015)

Рассматриваются общие принципы построения автоматизированных систем технического диагностирования гидроакустических комплексов. Представлены структуры и физические алгоритмы работы автоматизированных систем технического диагностирования. Произведена оценка основных характеристик качества контроля.

Родимова Р.И., Шинкевич Ю.Г. «Оценка достоверности результатов контроля работоспособности гидроакустического комплекса (ГАК)» Гидроакустика, № 22, с. 85-92 (2015)

Предложена методика оценки основных показателей качества контроля – показателей достоверности. Проанализированы результаты оценки показателей достоверности для автоматизированной системы технического диагностирования одного из изделий.

Шипилов С.Э., Цепляев И.С., Сатаров Р.Н., Еремеев А.И., Якубов В.П., Куркан И.К. «Подповерхностная радиолокационная томография кабелей при двухполяризационном зондированиии» Дефектоскопия, № 6, с. 41-45 (2018)

Для решения задачи обнаружения и визуализации скрытых инженерных коммуникаций авторами предложено использовать томографический подход, основанный на получении трехмерных радиоизображений исследуемого пространства по результатам измерения локационных волновых проекций в режиме двухполяризационных измерений. Она решается методом последовательной фокусировки излучения сначала на границу «воздух–диэлектрик», а затем внутрь диэлектрика. Приведены результаты обработки экспериментальных данных и восстановленные трехмерные радиотомограммы кабеля «витая пара» и оптоволоконного кабеля без металлических включений. Полученные результаты подтверждают работоспособность предложенного подхода.

Якубов В.П., Шипилов С.Э., Суханов Д.Я. «Волновая диагностика и направленное воздействие» Известия вузов. Физика, 61, № 4, с. 25-34 (2018)

Рассматриваются физические возможности дистанционной диагностики и манипуляции состоянием сред распространения на основе использования методов волнового томосинтеза. Речь идёт об электромагнитных, акустических и волнах иной природы. Важным является многопозиционность измерений с сохранением фазовой информации в каждой точке среды, что позволяет реализовать технологию синтезирования большой апертуры с фокусировкой. На основе обработки волновых проекций скрытых объектов становится возможным реконструкция их трехмерных изображений. При этом уменьшается влияние многократных переотражений волн. Томографический подход позволяет, кроме того, подойти к манипуляциии свойствами зондируемых сред. Так, увеличение мощности излучения в выбранной точке фокусировки дает возможность подойти к проблеме создания гипертермии, например, в онкологии. А создание минимума поля и заданное распределение фазы в определенных областях сред открывает возможность управлять движением захватываемых микрочастиц. Последнее обстоятельство важно, например, для прицельной доставки лекарственных средств в медицине.

Шишацкий Ю.И., Никель С.А., Буданов А.В., Власов Ю.Н. «Влияние наложения низкочастотных механических колебаний на эффективность экстрагирования» Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 80, № 1, с. 25-29 (2018)

Показано, что эффективный перенос целевого компонента из сырья происходит в условиях турбулентного режима, обеспечиваемого наложением механических колебаний на двухфазную систему: твердое тело–жидкость. За счет такой гидродинамической обстановки в экстракторе интенсифицируются не только внешняя, но и внутренняя диффузия. Изучен способ интенсификации процесса экстрагирования с помощью низкочастотных механических колебаний в случае, когда колебательное движение совершает аппарат с подсырной сывороткой, содержащей взвешенные пористые частицы. Опыты проводились на лабораторных установках с подводом к двухфазной системе энергии извне, источником которой в первом случае являлся электромагнит, во втором – механический привод с эксцентриковым устройством. Представлены схемы установок. Режимные параметры изменялись в диапазонах: температура от 40 до 60°С, частота колебаний от 30 до 40 кол/с, амплитуда от 1 до 6,5 мм. В процессе экстрагирования текущая концентрация экстрактивных веществ находилась из уравнения материального баланса. Приведены экстракционные кривые, полученные по экспериментальным данным. Наблюдалось нарастание извлечения экстрактивных веществ во времени, причем оно было интенсивнее с увеличением частоты колебаний. Установлено, что рост амплитуды не оказывает столь существенного влияния на изменение указанных показателей. Интенсивность колебаний составляла до 260 мм/с. При этом выход экстрактивных веществ в частности из люпина в форме крупки равнялся 25%, а продолжительность процесса 18 мин. Эксперименты показали, что применение выбранного способа экстрагирования приводит к значительному ускорению процесса (до 2,5 раз) по сравнению с экстрагированием в плотном слое. Сделан вывод, что вследствие наложения на систему механических колебаний на поверхности и в порах твердой фазы возникают колебания давления, относительных скоростей, а также концентраций целевых компонентов двухфазной системы. В итоге создаются максимально возможные для исследованного процесса градиенты этих параметров.

Сухинов А.И., Чистяков А.Е., Шишеня А.В., Тимофеева Е.Ф. «Предсказательное моделирование прибрежных гидрофизических процессов на многопроцессорной системе с использованием явных схем» Математическое моделирование, 30, № 3, с. 83-100 (2018)

Целью работы является сравнение вычислительных эффективностей неявных и явных регуляризированных схем на примере актуальных задач гидрофизики – транспорта взвесей и штормовых нагонов, которые сводятся к нелинейным системам уравнений диффузии-конвекции. Задачами, для которых были применены явные регуляризированные схемы, являлись: переформирование донной поверхности в результате осаждения взвеси на дно водоема при дампинге грунта, а также задача моделирования штормового нагона в Таганрогском заливе Азовского моря 24–25 сентября 2014 г., когда под действием ураганного ветра в течение более чем 30 часов, скорость которого при порывах достигала 40 м/сек, произошел подъем уровня относительно ординара более чем на 420 см. По результатам численных экспериментов получена оценка, показывающая выигрыш во времени для явной схемы по отношению к неявной. Выигрыш явной регуляризированной схемы во времени на 512 ядрах супервычислительной системы ЮФУ в г. Таганроге на расчетной сетке 5001×5001×101 узлов составил 71.5 раз по сравнению с неявной схемой.

Паймушин В.Н., Фирсов В.А., Шишкин В.М. «Идентификация параметров кратковременной ползучести органического стекла на основе исследования затухающих изгибных колебаний тест-образцов» Прикладная механика и техническая физика, 59, № 3, с. 155-168 (2018)

Разработана методика идентификации наследственных свойств в условиях кратковременной ползучести органического стекла по экспериментальному смещению центра затухающих изгибных колебаний вертикально закрепленных тест-образцов после их предварительной выдержки в статическом изогнутом состоянии. Методика основана на использовании метода конечных элементов и интегральных уравнений теории наследственной вязкоупругости с ядром наследственности Колтунова–Ржаницына. Для идентификации реологических параметров указанного ядра построена целевая функция, для нахождения минимума которой используется метод прямого поиска, не требующий вычисления ее градиента. Получена осредненная на основе данных для нескольких тест-образцов временная зависимость ядра наследственности органического стекла.

Сильников М.В., Михайлин А.И., Шишкин В.Н., Гук И.В. «Экспериментальные исследования эффективности действия технических средств на основе гетерогенной двухфазной среды для защиты от подводного взрыва» Вопросы оборонной техники Научно-технический журнал. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму, № 5-6, с. 58-65 (2018)

Чашей И.В., Тюльбашев С.А., Шишов В.И., Субаев И.А. «Выбросы корональной массы в сентябре 2017 г. по данным мониторинга межпланетных мерцаний на радиотелескопе БСА ФИАН» Астрономический журнал, 95, № 5, с. 366-371 (2018)

Представлены результаты анализа данных мониторинга межпланетных мерцаний на радиотелескопе БСА ФИАН на частоте 111 МГц в период вспышечной активности Солнца в первой декаде сентября 2017 г. Зарегистрированы усиления мерцаний, связанные с распространяющимися после окололим-бовых вспышек межпланетными выбросами корональной массы. Оценены скорости распространения выбросов, которые составили около 2000 км/с для выброса 7 сентября и около 1000 км/с для выброса 6 сентября. Показано, что фланговая часть выбросов при распространении от Солнца тормозится быстрее, чем лобовая часть. Показано, что ночные усиления секундных мерцаний в периоды высокой геомагнитной активности имеют ионосферное происхождение.

Могилевский Е.И., Шкадов В.Я. «Анализ устойчивости стекающей пленки на плоскости с синусоидальными неровностями» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 40-53 (2018)

Рассматривается стекание пленки вязкой жидкости по вертикальной стенке с синусоидальным рельефом. С использованием теории Флоке изучена линейная устойчивость стационарного течения к периодическим по времени возмущением. Показано, что изменение коэффициентов усиления возмущений при нанесении неровностей пропорционально второй степени их амплитуды. В зависимости от параметров рельефа возможно как расширение области неустойчивости, так и стабилизация некоторых возмущений. Значения коэффициентов усиления получены численно и аналитически в приближении малой амплитуды неровностей. Проведено моделирование развития волн из малых возмущений в рамках нелинейных уравнений, обнаружено образование структур, длина волны которых существенно превышает пространственный период рельефа.

Гришанина Т.В., Русских С.В., Шклярчук Ф.Н. «Управление конечным поворотом упругой системы из одного состояния в другое с гашением колебаний в момент окончания операции» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 159, № 4, с. 429-443 (2017)

Рассмотрена задача программного управления произвольной упругой системой, совершающей конечный поворот в общем случае с разгоном или торможением относительно некоторой неподвижной оси и малые нестационарные колебания под действием произвольно распределенной нагрузки, пропорциональной неизвестной финитной функции времени. Уравнения движения системы записываются в нормальных координатах, которые задают собой собственные формы колебаний свободной по углу поворота системы. При этом конечный поворот системы как абсолютно твердого тела представлен собственной формой с нулевой частотой. Ставится условие, чтобы в конце поворота системы на заданный угол за заданное время гасились упругие колебания по нескольким низшим собственным формам. Неизвестная управляющая функция (закон управления) ищется на рассматриваемом интервале времени в виде ряда по

Хагабанов С.М., Шейнман Е.Л., Школьников И.С. «Метод повышения эффективности освещения подводной обстановки» Гидроакустика, № 23, с. 41-46 (2015)

Статья посвящена вопросам методики освещения подводной обстановки в современных условиях, характеризующихся значительным снижением шумности подводных лодок (ПЛ). Приводится анализ проблемы обнаружения малошумных подводных лодок путем создания единой информационной среды с использованием быстро развёртываемых, многоэлементных систем освещения подводной обстановки (сетецентрических систем). Рассмотрены примеры формирования указанных систем, их достоинства и недостатки. Предлагается метод освещения подводной обстановки, при котором излучение зондирующих сигналов осуществляется гидроакустическим комплексом подводных лодок (ГАК ПЛ), прием эхосигналов – ГАК ПЛ и системой автономных гидроакустических станций.

Колесниченко В.В., Школьников И.С., Шутов А.Л. «Вопросы разработки гидроакустических систем группы разнородных средств освещения морской обстановки» Гидроакустика, № 22, с. 77-84 (2015)

Статья посвящена вопросам разработки и оптимального проектирования гидроакустических систем группы разнородных средств (ГРС) освещения морской обстановки. Приводится состав группы разнородных средств. Рассмотрены особенности функционирования гидроакустических средств применительно к условиям работы и задачам ГРС, различные варианты построения мультистатической системы в рамках группы, пути модернизации технических решений и алгоритмов гидроакустических средств применительно к условиям работы и задачам ГРС.

Матвеева И.В., Шейнман Е.Л., Школьников И.С. «Эффективность определения координат и параметров движения морских объектов при бистатической локации перемещающихся систем наблюдения» Гидроакустика, № 26, с. 28-32 (2016)

Анализируются алгоритмы определения координат и параметров движения морских объектов при бистатической гидролокации перемещающихся систем наблюдения. Эффективность алгоритмов оценивалась по критериям среднеквадратических погрешностей определения вырабатываемых параметров. Определяются условия применимости методов.

Школьников И.С., Шутов А.Л. «Вопросы разработки стационарного гидроакустического комплекса на базе системы радиогидроакустических буев» Гидроакустика, № 29, с. 40-45 (2017)

Статья посвящена вопросам разработки стационарного гидроакустического комплекса (СГАК) на базе системы радиогидроакустических буев (РГБ). Рассмотрены гидролого-акустические условия района, применительно к которому решается задача. Анализируется структура СГАК, задачи, решаемые составляющими его компонентами. Рассмотрены особенности проектирования РГБ применительно к гидролого-акустическим условиям района. Рассчитываются параметры зоны действия СГАК – величина зоны, дальность обнаружения цели (ПЛ).

Исаенко И.И., Махнов А.В., Смирнов Е.М., Шмидт А.А. «Моделирование кавитации в высокоскоростных течениях в каналах» Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, 11, № 1, с. 55-65 (2018)

Сформулирована модель кавитирующих течений, в которой используется лагранжево–эйлеровское описание многофазной среды и где учитывается гетерогенный механизм образования кавитационых пузырей. Для моделирования их роста и схлопывания применяется уравнение Рэлея–Плессе, дополненное уравнениями межфазного переноса массы и энергии, определяющими их внутренние параметры. Разработанная модель обеспечивает качественное совпадение формы кавитационной каверны и положения ее задней границы с экспериментальными наблюдениями.

Галий С.Н., Доля В.К., Пантелеева О.В., Шмидт Э.Г. «Новые решения построения высокочастотных антенных модулей для гидроакустических комплексов» Гидроакустика, № 28, с. 20-28 (2016)

Рассматриваются результаты разработки новых решений построения антенных модулей для корабельных гидроакустических комплексов нового типа, включая многоканальные высокочастотные антенные модули.

Муминов Х.Х., Шокиров Ф.Ш. «Численное моделирование трехсолитонных взаимодействий в двумерной нелинейной сигма-модели» Вестник Воронежского государственного университета (ВГУ). Серия Физика. Математика, № 1, с. 25-34 (2018)

Методами численного моделирования исследованы процессы трех солитонных взаимодействий 180-градусных доменных стенок с топологическим вихрем белавин-поляковского типа в фазовом пространстве (2+1)-мерной анизотропной О(3) инвариантной нелинейной сигма-модели. Показано, что при взаимодействии топологических структур в конфигурации кинк–вихрь–антикинк происходит парная аннигиляция доменных стенок и полный распад топологического вихря на локализованные возмущения, обладающие единичным значением индекса Хопфа. Определены параметры системы трехсолитонных взаимодействий обуславливающие поглощение аннигилирующими доменными стенками энергии топологического вихря эквивалентной нулевому, половинному, а также единичному значению индекса Хопфа.

Шорстов В.А., Макаров В.Е. «Расчет аэродинамических и акустических характеристик профиля NACA0012 с использованием зонного RANS-IDDES подхода» Математическое моделирование, 30, № 5, с. 19-36 (2018)

Представлены результаты расчетов аэродинамических и акустических характеристик изолированного симметричного профиля NACA0012 с затупленной задней кромкой, обтекаемого при нулевом угле атаки дозвуковым однородным вязким потоком совершенного газа, с использованием предложенной в работе модификации конечноразностной схемы MP5. Расчеты выполнены в рамках зонного RANSIDDES подхода с базовой RANS-моделью Спаларта–Аллмараса. При этом для создания турбулентного контента на входе в IDDES область использовался генератор синтетической турбулентности с объемным источником. Рассмотрена серия модельных задач, позволившая настроить параметры предложенной разностной схемы и решить ряд методических вопросов, связанных с обработкой получаемых результатов.

Волков И.Е., Стародубцев П.А., Шевченко А.П., Шостак С.В. «Определение пространственных координат подводного объекта по кривизне волнового фронта сигнала» Гидроакустика, № 21, с. 90-96 (2015)

Математический аппарат пространственно-временной обработки гидроакустических волн с плоским волновым фронтом принятого сигнала в случае применения многопозиционных измерительных систем оказывается недостаточно аргументированным и требует дополнительных решений. В статье представлено математическое решение для определения пространственных координат подводного объекта по кривизне волнового фронта на основе анализа мгновенной частоты, формируемой на апертуре антенны.

Бурханов А.И., Борманис К., Семибратов В.О., Сопит А.В., Штернберг А., Антонова М., Калване А. «Диэлектрическая нелинейность и скорость ультразвука в области структурного фазового перехода в керамике (K_0.5Na_0.5)(Nb_1-xT_max)O₃» Известия РАН. Серия физическая, 82, № 3, с. 270-274 (2018)

Исследован характер диэлектрического отклика сегнетокерамики (K_0.5Na_0.5)(Nb_1-xT_max)O₃ +0.5 моль%MnO₂ (KNN_1-xTa) при температурах, включающих температуру структурного фазового перехода (СФП) из орторомбической в тетрагональную фазу, и проведено сравнение с поведением упругих свойств в данной области температур. Определен характер концентрационных зависимостей таких аномалий как температура максимума диэлектрической проницаемости Т_mах(х) в области СФП и температура T_extr, где происходит максимальное приращение диэлектрической проницаемости при нагреве образца в области СФП. Выявлено совпадение T_extr с температурой, при которой наблюдается минимум скорости продольной звуковой волны v(T) при СФП. При исследовании температурного поведения петель поляризации установлены особенности нелинейного диэлектрического отклика, связанные с сосуществованием различного типа доменных границ в области размытого структурного перехода в керамике KNN_1-xTa.

Мереминский И.А., Филиппова Е.В., Буренин Р.А., Сазонов С.Ю., Павлинский М.Н., Ткаченко А.Ю., Лапшов И.Ю., Штыковский А.Е., Кривонос Р.А. «Глубокий внегалактический обзор с помощью телескопа ART-XC обсерватории Спектр-РГ: моделирование и ожидаемые результаты» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 44, № 2, с. 87-101 (2018)

Для выбора наилучшей стратегии проведения глубокого внегалактического обзора рентгеновским телескопом ART-XC, установленным на борту обсерватории Спектр–Рентген–Гамма (СРГ) и оценки ожидаемых результатов, было выполнено моделирование наблюдений площадки размером 1.1·1.1° в диапазонах энергий 5–11 кэВ и 8–24 кэВ. С этой целью была построена модель населения активных ядер галактик (АЯГ), отражающая свойства рентгеновского излучения таких объектов. Фотоны, "пришедшие" от этих источников, были пропущены через численную модель телескопа, а полученные в результате данные были обработаны при помощи стандартного конвейера обработки данных телескопа ART-XC. Показано, что при ожидаемых значениях фона заряженных частиц за 1.2 Мс наблюдений в таком обзоре должно быть обнаружено несколько сотен АЯГ на красных смещениях вплоть до z << 3. Среди них будут и сильнопоглощенные АЯГ, что позволит точнее ограничить долю подобных объектов в общей популяции. На потоках ниже 2·10^–1эрг с^–1 см^–2 (5–11 кэВ) ожидается существенное влияние смешивания источников. Поскольку это значение может превышать порог обнаружения источников в глубоком обзоре при низких значениях фона частиц, может оказаться более интересно провести обзор большей площади (несколько квадратных градусов), но меньшей глубины, получив в итоге выборку из примерно четырехсот ярких АЯГ.

Штыковский А.Е., Арефьев В.А., Лутовинов А.А., Мольков С.В. «Особенности сверх-эддингтоновских вспышек рентгеновского пульсара LMC X-4 по данным обсерватории NuSTAR» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 44, № 3, с. 173-186 (2018)

Представлены результаты исследования сверх-эддингтоновских вспышек, зарегистрированных от пульсара LMC X-4 обсерваторией NuSTAR вдиапазоне энергий 3–79 кэВ. Показано, что спектр пульсара хорошо описывается моделью тепловой комптонизации (COMPTT) как в спокойном состоянии, так и во время вспышек, когда пиковая светимость источника достигает значений L_x∼(2–4)·10³⁹ эрг с^–1. Важная особенность, впервые исследованная в настоящей работе, состоит в том, что увеличение светимости во время вспышек более чем на порядок наблюдается на энергиях ниже 25–30 кэВ, тогда как на более высоких энергиях (30–70 кэВ) форма спектра и регистрируемый поток от источника остаются практически неизменными. Увеличение светимости сопровождается изменениями в профиле импульса источника – в диапазоне энергий 3–40 кэВ он становится приблизительно треугольным, а доля пульсирующего излучения увеличивается с ростом энергии, достигая 60–70% в диапазоне энергий 25–40 кэВ. В работе обсуждаются возможные изменения в геометрии аккреционной колонки, согласующиеся с подобным изменением спектра и формы импульсов.

Шуваев Н.В., Синер А.А., Большагин Н.Н., Колегов Р.Н. «Численное моделирование отражения акустической волны от вращающегося лопаточного венца» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 52, с. 5-15 (2018)

Взаимодействие звуковых волн с лопаточной машиной представляет собой важную задачу, поскольку возникающие внутри турбомашины звуковые колебания могут существенно усиливаться и приводить к поломкам. Правильное предсказание отражательных свойств лопаточного венца позволит определять возможность резонансных процессов в проточной части двигателя. Цель работы – определение коэффициента отражения звуковой волны от вращающегося лопаточного венца, анализ влияния выбора шага по времени и частоты вращения ротора. В работе выполнено численное моделирование распространения акустической волны по тракту двигателя и её отражения от вращающегося лопаточного венца. В качестве объекта исследования выступает изолированное рабочее колесо с лопатками NASA Rotor 67. Расчеты проведены в ПК ANSYS Fluent. Для определения коэффициента отражения были выбраны две разнесенные по оси двигателя точки на 90% высоты проточной части. Для определения коэффициента отражения использовался метод передаточной функции. Проведено исследование влияния выбора шага по времени, показана достаточность выбранного шага. Обнаружена линейная зависимость коэффициента отражения от частоты вращения ротора, справедливая для всех режимов, кроме максимального (всего рассчитано 5 режимов). Причиной отклонения результатов на максимальном режиме может быть появление скачка уплотнения в межлопаточном канале на данном режиме. Для нестационарных расчетов использованы постановки 360° и один сектор периодичности. При использовании модели 360° получена возрастающая зависимость коэффициента отражения от частоты вращения ротора, для модели с одним сектором периодичности получена убывающая зависимость. Выявленные отличия требуют проведения дальнейших исследований, но могут служить доводом в пользу применения для подобных расчетов постановок с моделированием колеса целиком, несмотря на значительную экономию вычислительных ресурсов по сравнению с моделями с одним сектором.

Шувалов В.В., Хазинс В.М. «Численное моделирование возмущений в ионосфере, генерируемых при падении Челябинского и Тунгусского космических тел» Астрономический вестник, 52, № 2, с. 142-151 (2018)

Проведено численное моделирование атмосферных возмущений в течение первых часов после падения Челябинского и Тунгусского космических тел. Результаты подробных расчетов, включающих стадии разрушения, испарения и торможения космического тела, генерацию атмосферных возмущений и их распространение на расстояния в тысячи километров, сравнивались с результатами сферических взрывов с энергией, равной кинетической энергии метеороидов. Показано, что в случае падения Челябинского метеорита взрывная аналогия дает приемлемые размеры возмущенной области и амплитуды возмущений. При более мощном Тунгусском падении возникающее атмосферное течение сильно отличается от взрывного, возникает атмосферный плюм, который выбрасывает вещество из метеорного следа на высоты порядка тысячи километров.

Светцов В.В., Шувалов В.В., Попова О.П. «Излучение суперболида» Астрономический вестник, 52, № 3, с. 201-212 (2018)

Проведено численное моделирование разрушения, испарения, торможения и излучения Челябинского суперболида. В модели предполагается, что основная энергия излучается на стадии, когда астероид уже полностью разрушен и не имеет прочности (квазижидкостное приближение). Перенос излучения в процессе движения учитывается в приближении лучистой теплопроводности и объемного высвечивания. Получены распределения температур и плотностей в моменты, когда болид находится на различных высотах. В отдельные моменты времени проводится вычисление интенсивности излучения на поверхности Земли путем решения уравнения переноса излучения вдоль лучей, проходящих через светящуюся область, с использованием коэффициентов поглощения воздуха и паров LL-хондрита. Рассматриваются особенности излучения суперболида, вклад воздуха и паров в излучение, размер светящейся области, спектр излучения. Вычисленная эффективность излучения, равная 17% от кинетической энергии космического тела, согласуется с результатами наблюдений. Показано, что вследствие анизотропности излучения суперболида определение эффективности излучения по измерениям может зависеть от точки наблюдения. Для приближенных оценок возможно применение аппроксимации точечного источника, но в общем случае неизвестна эффективность излучения источника, а его расположение определяется с некоторой погрешностью, поэтому для надежной оценки последствий падений космических тел требуется применение численного моделирования.

Глазунов А.А., Еремин И.В., Жильцов К.Н., Костюшин К.В., Тырышкин И.М., Шувариков В.А. «Численное исследование определения величин пульсаций давления и собственных акустических частот в камерах сгорания с наполнителем сложной формы» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 53, с. 59-72 (2018)

Проведено численное моделирование возникновения неустойчивости течения и автоколебаний давления для камер сгорания с наполнителем сложной формы. Расчет течения продуктов сгорания в газодинамическом тракте проводился в рамках однофазной модели на основе решения уравнений Навье–Стокса для сжимаемой среды. Показано влияние модели турбулентности k-s и модели крупномасштабных вихрей (LES) на характеристики пульсаций давления. Предложен подход для определения положения первых мод колебаний давления в камерах сгорания сложной геометрии. DOI: 10.17223/19988621/53/6

Шугаев В.А. «Определение зон безопасности при взрыве газовоздушных смесей» Вопросы оборонной техники Научно-технический журнал. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму, № 1-2, с. 59-65 (2018)

Черкасов Д.Ю, Шугаев Ф.В. «Эволюция акустического излучения ансамбля вихревых колец в воздухе» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, http://vmu.phys.msu.ru/toc/2018/2 (2018)

Исследована эволюция акустического излучения от ансамбля вихревых колец в воздухе на основе нестационарных уравнений Навье–Стокса. Использованы разложения искомых функций в ряд по степеням начальной завихренности, которая считается малой величиной. Система уравнений Навье–Стокса сводится к параболической системе с постоянными коэффициентами при старших производных. Задача ставится следующим образом. Завихренность определена внутри тороида при t = 0. Остальные параметры газа полагаются постоянными во всем пространстве в начальный момент времени. Решение выражается через кратные интегралы, которые рассчитываются с помощью сеток Коробова. Исследованы колебания плотности. Результаты показывают, что спектр частот зависит от времени. А именно, при малых временах наблюдаются высокочастотные колебания. Затем появляются низкочастотные колебания. В то же время амплитуда высокочастотных колебаний уменьшается по сравнению с низкочастотными. Таким образом, происходит переход энергии от высокочастотного спектра к низкочастотному. Представленные результаты могут быть полезны для изучения для моделирования затухающей сеточной турбулентности.

Бисикало Д.В., Саванов И.С., Нароенков С.А., Наливкин М.А., Шугаров А.С., Бахтигараев Н.С., Левкина П.А., Ибрагимов М.А., Кильпио Е.Ю., Сачков М.Е., Карташова А.П., Фатеева А.М., Урацука М.Р.Р., Эстрада Р.З., Диас А.А., Родригес О.П., Фигера Ф.Э., Гарсиа М.Г. «О перспективах распределенных наблюдений околоземного пространства с использованием российско-кубинской обсерватории» Астрономический журнал, 95, № 6, с. 389-400 (2018)

Рассмотрена проблема создания специализированной сети крупноагертурных широкоугольных телескопов для распределенных наблюдений околоземного пространства с использованием российско-кубинской обсерватории. Важнейшей целью оперативного мониторинга околоземного и околосолнечного космического пространства является парирование космических угроз естественного и техногенного происхождения. Угроза естественного происхождения ассоциируется с астероидно-кометной опасностью, а угроза техногенного происхождения – с “космическим мусором”, заполняющим околоземное космическое пространство. Современная сеть оптических средств наземного базирования для парирования указанных угроз должна: а) иметь глобальную и по возможности равномерную географическую распределенность, б) позволять проводить обзорные широкоугольные и высокоточные прецизионные наблюдения, в) создаваться и эксплуатироваться в рамках единой сетецентрической концепции. В работе, на основе опыта ИНАСАН по разработке широкоугольных телескопов 1-метрового класса и элементов кластерного сверхширокоугольного телескопа, высказаны предложения по составу каждого узла сети. Выполнены оценки эффективности распределенных наблюдений для решения задачи максимально точного прогноза движения потенциально опасных небесных тел при сближении с Землей, наблюдений объектов космического мусора и искусственных спутников Земли. Получены первые оценки астроклиматических условий в предполагаемом месте строительства будущей российско-кубинской обсерватории в горах заповедника Сиерра-дель-Розарио. Специальное внимание уделено возможности использования сети для проведения широкого круга астрофизических исследований, включая оптическую поддержку исследования области локализации гравитационно-волновых и других транзиентных событий.

Цветков Д.Ю., Шугаров С.Ю., Волков И.М., Павлюк Н.Н., Возякова О.В., Шатский Н.И., Никифорова А.А., Троицкий И.С., Троицкая Ю.В., Бакланов П.В. «Кривые блеска сверхновой типа II-P SN 2017eaw: первые 200 дней» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 44, № 5, с. 338-346 (2018)

Представлены результаты UBVRI фотометрии сверхновой типа II-P 2017eaw в NGC 6946, полученные за период с 14 мая по 7 декабря 2017 г. на нескольких телескопах, в том числе на 2.5-м телескопе Кавказской Горной обсерватории ГАИШ МГУ. Определены даты и звездные величины в максимуме блеска и параметры кривых блеска. Обсуждается эволюция цветов, поглощение и максимальная светимость SN 2017eaw. Результаты предварительного радиационно-газодинамического моделирования кривых блеска кодом STELLA удовлетворительно описывают данные наблюдений в фильтрах UBVRI.

Ховричев М.Ю., Апетян А.А., Рощина Е.А., Измайлов И.С., Бикулова Д.А., Ершова А.П., Баляев И.А., Куликова А.М., Петюр В.В., Шумилов А.А., Оськина К.И., Максимова Л.А. «Поиск двойных систем среди близких карликов на основе Пулковских наблюдений и данных обзора SDSS» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 44, № 2, с. 124-139 (2018)

Цель работы – обнаружить ранее неизвестные двойные системы среди маломассивных карликов солнечной окрестности и протестировать методику поиска. Базовые идеи – выявление на ПЗС-кадрах изображений звезд, имеющих значимые эллиптичность и/или асимметрию по сравнению со звездами фона, и дальнейшее определение пространственных параметров двойной системы и разности блеска между компонентами. Для ее реализации был разработан метод, основанный на шейплет-разложении изображений. В список объектов для исследования были включены все сравнительно слабые звезды с большими собственными движениями (V>13^m, >300 мс дуги/год), для которых флаг "duplicate source" в каталоге Gaia DR1 равен единице. В результате были отобраны 702 звезды. Для верификации результатов были выполнены дополнительные наблюдения 65 звезд из этого списка с помощью пулковского метрового телескопа "Сатурн" (2016–2017). Всего было выявлено 138 звезд-кандидатов в двойные системы (девять из них – по данным телескопа "Сатурн" и обзора SDSS). Шесть звезд программы являются известными двойными. Показано, что изображения главных компонент сравнительно широких пар WDS14519+5147, WDS11371+6022 и WDS15404+2500 разделяются на компоненты, поэтому можно говорить об обнаружении тройных систем. Почти для всех выявленных двойных систем получены оценки углового разделения р, позиционного угла и разности блеска компонент Дш. Для большинства звезд 1.5"<р<2.5", a Дш<1.5^m.

Морозов Н.Ф., Беляев А.К., Товстик П.Е., Товстик Т.П., Шурпатов А.О. «Колебания стержня, вызванные продольным ударом тела» Доклады академии наук, 480, № 2, с. 164-169 (2018)

Рассматривается продольный удар упругим телом по концу упругого стержня с закреплённым противоположным концом. Учитывается распространение упругих волн в стержне и локальные деформации в зоне контакта. После отскока тела стержень совершает свободные продольные колебания, которые при определённых условиях могут вызвать параметрические поперечные колебания, имеющие характер биений. В зависимости от параметров задачи определяются время соударения, форма ударного импульса и максимальная амплитуда поперечных колебаний при параметрическом резонансе.

Собисевич А.Л., Преснов Д.А., Собисевич Л.Е., Шуруп А.С. «О локализации геологических отдельностей арктического шельфа на основе анализа модовой структуры сейсмоакустических полей» Доклады академии наук, 479, № 1, с. 80-83 (2018)

Представлены результаты анализа модовой структуры естественного шумового поля, наведенного в системе “литосфера–гидросфера–ледовый покров”. Показано, что мониторинг сейсмоакустического шумового фона в условиях мелкого моря при наличии ледового покрова позволяет исследовать параметры геофизической среды томографическими методами.

Собисевич А.Л., Преснов Д.А., Собисевич Л.Е., Шуруп А.С. «Исследование геогидроакустических полей – физическая основа мониторинга локальных неоднородностей и запасов углеводородов в Арктике» Известия РАН. Серия физическая, 82, № 1, с. 565-571 (2018)

Изложен метод дистанционного зондирования неоднородных образований в покрытых льдом северных морях. Показано теоретически и подтверждено экспериментально, что локализация неоднородностей в системе «литосфера–гидросфера–ледовый покров» может основываться на анализе модовой структуры геогидроакустических полей. Полученные результаты могут стать физической основой инновационных технологий пассивного круглогодичного мониторинга локальных неоднородностей в Арктике.

Юсупалиев У., Сысоев Н.Н., Шутеев С.А., Белякин С.Т. «Показатель автомодельности сильных сходящихся цилиндрических ударных волн в газе с однородной плотностью» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 6, с. 44-48 (2017)

Предложена модель схождения сильных цилиндрических ударных волн (УВ) в газе с однородной плотностью. Дифференциальные уравнения с частными производными этой модели сведены к обыкновенным дифференциальным уравнениям, из которых определен закон схождения таких УВ и зависимость их показателя автомодельности от эффективных показателей адиабаты газа перед и за фронтами УВ. Показано, что эта зависимость для цилиндрических УВ в пределах ошибки измерений согласуется с опытными данными

Колесниченко В.В., Школьников И.С., Шутов А.Л. «Вопросы разработки гидроакустических систем группы разнородных средств освещения морской обстановки» Гидроакустика, № 22, с. 77-84 (2015)

Статья посвящена вопросам разработки и оптимального проектирования гидроакустических систем группы разнородных средств (ГРС) освещения морской обстановки. Приводится состав группы разнородных средств. Рассмотрены особенности функционирования гидроакустических средств применительно к условиям работы и задачам ГРС, различные варианты построения мультистатической системы в рамках группы, пути модернизации технических решений и алгоритмов гидроакустических средств применительно к условиям работы и задачам ГРС.

Школьников И.С., Шутов А.Л. «Вопросы разработки стационарного гидроакустического комплекса на базе системы радиогидроакустических буев» Гидроакустика, № 29, с. 40-45 (2017)

Статья посвящена вопросам разработки стационарного гидроакустического комплекса (СГАК) на базе системы радиогидроакустических буев (РГБ). Рассмотрены гидролого-акустические условия района, применительно к которому решается задача. Анализируется структура СГАК, задачи, решаемые составляющими его компонентами. Рассмотрены особенности проектирования РГБ применительно к гидролого-акустическим условиям района. Рассчитываются параметры зоны действия СГАК – величина зоны, дальность обнаружения цели (ПЛ).