Свешникова Л.Г., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П., Воронин Д., Гафаров А.Р., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гринюк А.А., Гришин О.Г., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кожин В.А., Кокоулин Р.П., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Э.А., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Пахоруков А.Л., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Сидоренков А.Ю., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Суворкин Я., Таболенко В.А., Танаев А., Таращанский Б.А., Терновой М., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н., Хорнс Д., Яшин И.И. «Регистрация гамма-квантов от Крабовидной туманности и блазара Маркарян 421 в области энергий более 3–4 ТэВ атмосферным черенковским телескопом в эксперименте TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 529-533 (2021)

В Тункинской долине, в 50 км от озера Байкал в настоящее время проводятся работы по созданию гибридной гамма-обсерватории TAIGA, предназначенной для исследования гамма-излучения и потоков заряженных космических лучей в диапазоне 10¹³–10¹⁸ эВ. Представлены первые результаты по регистрации гамма-квантов от Крабовидной туманности за 44 ч наблюдения и блазара Mаркарян 421 за 62 ч со значимостью около 5–6 сигма одним из телескопов TAIGA-IACT.

Подгрудков Д.А., Бонвеч Е.А., Вайман И.А., Чернов Д.В., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А.В., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П.А., Воронин Д.М., Гафаров А.Р., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гришин О.Г., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гринюк А.В., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кокоулин Р.Л., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кожин В.А., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю.Е., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Е.А., Пахоруков А.Л., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Сидоренков А.Ю., Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Свешникова Л.Г., Суворкин Я.В., Таболенко В.А., Танаев А.В., Таращанский Б.А., Терновой М.Ю., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н.А., Хорнс Д., Яшин И.В. «Первые результаты работы прототипа широкоугольного телескопа SIT в составе астрофизического комплекса TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 541-544 (2021)

Прототип малого широкоугольного телескопа был установлен в Тункинской долине в составе установки TAIGA в сентябре 2019 г. За прошедшие 8 сеансов наблюдений были собраны данные по работе установки, проведена проверка режимов работы систем телескопа, работа триггерной системы и системы сопряжения с комплексом TAIGA. Представлены первые результаты анализа данных о работе прототипа телескопа.

Лагута М.В., Вареникова А.Ю., Чернов Н.Н. «Применение метода замещения для восстановления распределения коэффициента нелинейности биотканей на основе измерения вторичного поля прошедшего акустического излучения» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 8, с. 33-39 (2019)

Известно, что ультразвуковые методы визуализации внутренних структур биологических объектов являются более безопасными по сравнению с рентгеновской и магнитно-резонансной томографией и характеризуются меньшим количеством ограничений для проведения исследования. Однако существенным недостатком таких методов является не-достаточно высокая разрешающая способность. Это объясняется тем, что большинство существующих ультразвуковых диагностических систем основаны на законах линейной акустики. Одним из перспективных направлений исследований является разработка методов визуализации внутренних структур биологических объектов и определения размеров и границ неоднородностей на основе нелинейного взаимодействия акустического поля с биотканями. В работе рассмотрен способ повышения точности процесса локализации неоднородности в биообъекте. Для решения поставленной задачи используется метод замещения, основанный на вычислении отношения распределения амплитуды давления вторичного поля акустического волны, прошедшей через биологический объект, имеющий патологические включения к давлению вторичного поля волны, прошедшей через однородную среду с известными нелинейными характеристиками. В статье представлено выражение, описывающее распределение акустического давления поля вторичных источников, на основе которого были выполнены расчеты. Для проведения математического моделирования использовалась модель биообъекта состоящего из мышечной ткани и патологических включений (миомы). В рамках выполненного исследования вычислено отношение изменения давления вторичного поля для данной модели и однородной эталонной среды с известными характеристиками. Полученные данные представлены в виде контурных графиков, отражающих расположение неоднородности. Результаты расчетов показали большую эффективность использования метода замещения для процесса определения местоположения неоднородных включений в модели биообъекта по сравнению с методами визуализации, основанными на восстановлении распределения давления вторичного акустического поля. Показано, что использование метода замещения позволяет более точно определить границы неоднородностей. Поэтому метод замещения может быть использован для получения проекционных данных и восстановления распределения акустического нелинейного пара-метра в плоском срезе биологического объекта.

Лагута М.В., Вареникова А.Ю., Чернов Н.Н. «К вопросу выбора параметров акустического сигнала для визуализации структуры биологических тканей на основе нелинейного взаимодействия акустических волн» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 8, с. 40-46 (2019)

Рассматривается выбор оптимальных параметров акустической волны для ультразвуковой визуализации на основе нелинейных эффектов ее взаимодействия с биологическими тканями. Рассчитаны изменения давления второй гармоники при раз-личных значениях частоты и давления первой гармоники. В качестве модели рассматривалась среда, состоящая из следующих биотканей: жировая ткань, мышечная ткань, цельная печень, кровь, патологическая ткань (миома). Для жировой и мышечной тканей проведен расчет изменения расстояния разрыва акустической волны при различных параметрах зондирующего импульса основной частоты. Расчет значений расстояний разрыва выполнялся с целью определения наиболее оптимального соотношения начальных характеристик ультразвуковой волны и уровня второй гармоники акустического сигнала, позволяющего визуализировать распределение акустического нелинейного параметра.

Лагутин А.А., Волков Н.В. «Особенности энергетических спектров первичных и вторичных ядер космических лучей: согласованная астрофизическая интерпретация» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 504-507 (2021)

Обсуждается сценарий, позволяющий дать самосогласованное объяснение основных особенностей энергетических спектров первичных и вторичных ядер космических лучей, установленных в последнее десятилетие в экспериментах. Представлены новые результаты расчетов спектров H, He и основных групп ядер.

Свешникова Л.Г., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П., Воронин Д., Гафаров А.Р., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гринюк А.А., Гришин О.Г., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кожин В.А., Кокоулин Р.П., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Э.А., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Пахоруков А.Л., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Сидоренков А.Ю., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Суворкин Я., Таболенко В.А., Танаев А., Таращанский Б.А., Терновой М., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н., Хорнс Д., Яшин И.И. «Регистрация гамма-квантов от Крабовидной туманности и блазара Маркарян 421 в области энергий более 3–4 ТэВ атмосферным черенковским телескопом в эксперименте TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 529-533 (2021)

В Тункинской долине, в 50 км от озера Байкал в настоящее время проводятся работы по созданию гибридной гамма-обсерватории TAIGA, предназначенной для исследования гамма-излучения и потоков заряженных космических лучей в диапазоне 10¹³–10¹⁸ эВ. Представлены первые результаты по регистрации гамма-квантов от Крабовидной туманности за 44 ч наблюдения и блазара Mаркарян 421 за 62 ч со значимостью около 5–6 сигма одним из телескопов TAIGA-IACT.

Подгрудков Д.А., Бонвеч Е.А., Вайман И.А., Чернов Д.В., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А.В., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П.А., Воронин Д.М., Гафаров А.Р., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гришин О.Г., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гринюк А.В., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кокоулин Р.Л., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кожин В.А., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю.Е., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Е.А., Пахоруков А.Л., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Сидоренков А.Ю., Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Свешникова Л.Г., Суворкин Я.В., Таболенко В.А., Танаев А.В., Таращанский Б.А., Терновой М.Ю., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н.А., Хорнс Д., Яшин И.В. «Первые результаты работы прототипа широкоугольного телескопа SIT в составе астрофизического комплекса TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 541-544 (2021)

Прототип малого широкоугольного телескопа был установлен в Тункинской долине в составе установки TAIGA в сентябре 2019 г. За прошедшие 8 сеансов наблюдений были собраны данные по работе установки, проведена проверка режимов работы систем телескопа, работа триггерной системы и системы сопряжения с комплексом TAIGA. Представлены первые результаты анализа данных о работе прототипа телескопа.

Ладонкина М.Е., Неклюдова О.А., Остапенко В.В., Тишкин В.Ф. «О повышении устойчивости комбинированной схемы разрывного метода Галеркина» Математическое моделирование, 33, № 3, с. 98-108 (2021)

Предложена специальная модификация комбинированной схемы разрывного метода Галеркина, повышающая устойчивость этой схемы при расчете разрывных решений с ударными волнами. Эта модификация связана с добавлением в базисную схему, входящую в данную комбинированную схему, искусственной вязкости четвертого порядка дивергентности. Приведены тестовые расчеты, демонстрирующие преимущества новой комбинированной схемы по сравнению со стандартными монотонными вариантами разрывного метода Галеркина.

Лазовик Я.А., Расторгуев А.С. «Построение зависимости «период-светимость» для классических цефеид Галактики на основе фотометрических и спектральных данных» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2040601_-1-2040601_-9 (2020)

Настоящая работа посвящена изучению выборки из 44 цефеид Галактики в контексте калибровки зависимости «период-светимость» и последующего построения шкалы расстояний. Впервые продемонстрированы возможности метода максимального правдоподобия, являющегося модификацией метода Бааде–Беккера–Весселинка. Данный подход позволяет определить основные характеристики цефеиды и межзвездной среды, а также рассчитать расстояние, используя мультифазовые измерения эффективной температуры. Была проведена корректировка наблюдательных данных, соответствующих цефеидам в двойных и кратных системах. Изучено и учтено влияние ударных волн, присутствие которых в атмосферах пульсирующих звезд ведет к искажению фотометрических и спектральных данных. В результате исследования было получено следующее выражение для зависимости «период-светимость»: M_v=–(2.67±0.16)·(lgP–1)–(4.14±0.05). Несмотря на то, что итоговая калибровка, в целом, неплохо согласуется с результатами других работ, её нуль-пункт оказался больше (по модулю), чем у зависимостей, рассчитанных при помощи метода тригонометрического параллакса. Этот результат указывает на то, что шкала расстояний в ближней Вселенной должна иметь больший масштаб, чем было принято до этого, что ведет к меньшему значению постоянной Хаббла.

Лаптухов А.И., Лаптухов В.А. «Структура нелинейных мелкомасштабных волн в плазме d-слоя ионосферы» Физика плазмы, 46, № 8, с. 714-720 (2020)

На высотах D-слоя ионосферы найдены условия существования периодических в пространстве плоских нелинейных мелкомасштабных структур плазмы и электрического поля с характерным размером L порядка нескольких метров. Показано, что для их описания надо отказаться от приближения квазинейтральности плазмы, учесть наличие ионов обоих знаков и электронов, медленное движение этих структур относительно нейтрального газа со скоростью U<<V_±, значительно меньшей скорости дрейфа ионов V_±, а также учесть различие температуры электронов и ионов в сильном электрическом поле. Рассчитана структура нелинейных волн в плазме и ее изменения в зависимости от скорости волны U и других параметров плазмы и геомагнитного поля. Образование таких структур приводит к нарушению радиосвязи и может быть использовано как ионосферный предвестник землетрясений.

Лаптухов А.И., Лаптухов В.А. «Структура нелинейных мелкомасштабных волн в плазме d-слоя ионосферы» Физика плазмы, 46, № 8, с. 714-720 (2020)

На высотах D-слоя ионосферы найдены условия существования периодических в пространстве плоских нелинейных мелкомасштабных структур плазмы и электрического поля с характерным размером L порядка нескольких метров. Показано, что для их описания надо отказаться от приближения квазинейтральности плазмы, учесть наличие ионов обоих знаков и электронов, медленное движение этих структур относительно нейтрального газа со скоростью U<<V_±, значительно меньшей скорости дрейфа ионов V_±, а также учесть различие температуры электронов и ионов в сильном электрическом поле. Рассчитана структура нелинейных волн в плазме и ее изменения в зависимости от скорости волны U и других параметров плазмы и геомагнитного поля. Образование таких структур приводит к нарушению радиосвязи и может быть использовано как ионосферный предвестник землетрясений.

Толоконников Л.А., Ларин Н.В. «О влиянии неоднородного покрытия упругого цилиндра на рассеяние звука в присутствии плоской поверхности» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 9, с. 111-118 (2020)

Исследуется дифракция плоской звуковой волны на упругом цилиндре с непрерывно-слоистым покрытием, находящимся вблизи абсолютно твердой или акустически мягкой подстилающей поверхности. Рассчитаны полярные диаграммы направленности рассеянного акустического поля и показано влияние на них неоднородности покрытия и акустических свойств поверхности. В классе квадратичных функций найдены плотность и модули упругости покрытия, обеспечивающие минимальную интенсивность рассеяния звука в заданном секторе углов наблюдения в случае, когда цилиндр с покрытием находится вблизи акустически мягкой поверхности.

Новиков И.Д., Лихачёв С.Ф., Щекинов Ю.А., Андрианов А.С., Барышев А.М., Васюнин А.И., Вибе Д.З., де Граау Т., Дорошкевич А.Г., Зинченко И.И., Кардашёв Н.С., Костенко В.И., Ларченкова Т.И., Лихачёва Л.Н., Ляховец А.О., Новиков Д.И., Пилипенко С.В., Пунанова А.Ф., Рудницкий А.Г., Смирнов А.В., Шематович В.И. «Задачи научной программы космической обсерватории Миллиметрон и технические возможности её реализации» Успехи физических наук, 191, № 4, с. 404-443 (2021)

Представлена научная программа проекта “Спектр-М”, нацеленного на создание и эксплуатацию космической обсерватории Миллиметрон (КОМ), планируемой к запуску в конце 2020-х годов. Обсерватория будет обладать набором уникальных технических возможностей по наблюдению астрономических объектов в широком диапазоне длин волн от 50 мкм до 10 мм с недостижимой ранее в этой области спектра чувствительностью (до ∼0,1 мкЯн) в режиме одиночного зеркала и беспрецедентно высоким угловым разрешением (∼0,1 мкс дуги) в режиме наземно-космического радиоинтерферометра со сверхдлинной базой (КРСДБ). Программа направлена на класс приоритетных фундаментальных проблем астрофизики и физики в целом, которые могут быть разрешены исключительно с помощью возможностей КОМ: 1) исследование физических процессов в ранней Вселенной вплоть до красных смещений z∼2·10⁶ с помощью регистрации μ-искажений частотного спектра реликтового излучения, изучение строения и эволюции Вселенной на красных смещениях z<15 в наблюдениях y-искажений спектра микроволнового фона; 2) исследование геометрии пространства-времени вокруг сверхмассивных чёрных дыр (СМЧД) в центре нашей Галактики и галактики М87 с помощью построения изображения теней в их окрестности, исследование свойств плазмы в области формирования теней, а также выявление возможных наблюдательных проявлений кротовых дыр; 3) исследование наблюдательных проявлений возникновения жизни во Вселенной – поиск воды и биомаркеров в межзвёздной среде нашей Галактики. Сюда же попадает и ряд родственных проблем, также требующих для своего решения технических возможностей обсерватории Миллиметрон: возникновение первых галактик и СМЧД (z≳10), альтернативные подходы измерения постоянной Хаббла, физики СМЧД в “затенённых” пылью ядрах галактик, исследование протопланетных дисков и транспорта воды в них, исследование “миров с океанами” в Солнечной системе.

Лисютин В.А., Ластовенко О.Р. «Оценка степени взаимодействия твердой и жидкой фаз в неконсолидированных водонасыщенных песчаных морских осадках при распространении сдвиговой волны» Морской гидрофизический журнал, 37, № 1, с. 98-112 (2021)

Цель. Рассматривается распространение сдвиговой волны в песчаных морских осадках. Акустическими характеристиками сдвиговой волны являются фазовая скорость и коэффициент затухания. Известно, что в сухих песчаных осадках коэффициент затухания прямо пропорционален частоте. В водонасыщенных средах отмечаются отклонения от этого закона, откуда следует, что существует два физических механизма потерь – межгранулярное и вязкое трение. Целью работы является развитие двухфазной модели распространения сдвиговой волны в неконсолидированных морских осадках и выявление диссипативных эффектов, вызванных относительным движением флюида в пространстве пор. Методы и результаты. Межгранулярное трение моделируется с помощью прумпфера – элемента, сочетающего консервативные свойства пружины и диссипативные свойства демпфера. Записывается уравнение движения, в котором часть жидкости считается связанной с твердой фазой среды, а часть жидкости считается подвижной. Уравнения состояния и уравнение движения при гармоническом смещении дают новое двухфазное дисперсионное уравнение (теория Grain Shearing+Effective Density, или сокращенно GS+EDs). Результаты теории GS+EDs сопоставляются с данными измерений скорости и затухания волны, взятыми из открытых источников. Показывается, что механизмы взаимодействия между гранулами и между гранулами и флюидом при распространении компрессионной и сдвиговой волны различаются. Анализируется характер изменения параметров межгранулярного трения при насыщении порового пространства флюидом. Выводы. Проявление диссипативных эффектов от насыщения пор флюидом зависит от плотности упаковки гранул. В случае плотной упаковки условия для относительного движения жидкости отсутствуют и песчаные осадки проявляют свойство постоянной добротности. В случае неплотной упаковки вязкие потери вносят существенный вклад и частотная зависимость затухания нелинейна. Эффективные размеры пор для компрессионной и сдвиговой волн не совпадают.

Кудряшов И.А., Ковалев И.М., Курганов А.А., Гасратов Ф.К., Латонов В.В., Юровский В.Д., Панов А.Д., Турундаевский А.Н. «О возможности интерпретации колена космических лучей вблизи 10 ТВ как вклада одного близкого источника» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 508-511 (2021)

Рассматривается описание неоднородности спектра космических лучей в области 10 ТВ (малое колено), наблюдаемой в данных некоторых прямых экспериментов космических лучей, в терминах изотропной диффузии от одиночного близкого источника. Показано, что такое описание возможно, найдена область возможной локализации источника в пространстве и времени и его энергетика.

Лебедев И.М., Перельмутер М.Н., Попов А.Л., Челюбеев Д.А., Шифрин Е.И. «Виброакустический эффект заполнения дефектов в стержнях и пластинах» Известия российской академии наук. Механика твердого тела, № 3, с. 25-36 (2021)

Диагностика дефектов является первым шагом к их "залечиванию" – частичному или полному устранению влияния дефектов на напряженно-деформированное состояние конструкции. В работе рассмотрено “залечивание” полостных дефектов путем заполнения различными материалами. Оценка эффективности такого залечивания производится по виброакустическим критериям на примерах кольцевых дефектов в стержне и малого отверстия в пластине.

Лебедев И.М., Шифрин Е.И. «Идентификация поперечных трещин в стержне по собственным частотам поперечных колебаний» Известия российской академии наук. Механика твердого тела, № 4, с. 50-70 (2020)

Рассматривается задача идентификации множественных трещин в стержне по собственным частотам поперечных колебаний. Трещины моделируются невесомыми пружинами, работающими на поворот. Доказано, что трещины могут быть однозначно идентифицированы с помощью трех спектров, соответствующих трем различным типам краевых условий. Разработан численный метод оценки повреждений, вносимых трещинами. Метод основан на минимизации целевой функции, построенной с учетом трех спектров. Теоретически, реконструкция трещин возможна с помощью нескольких, различных троек спектров. В статье, на различных примерах, с помощью разработанного численного метода, проведен сравнительный анализ эффективности использования различных, теоретически допустимых троек спектров.

Буренин А.В., Войтенко Е.А., Голов А.А., Лебедев М.С., Моргунов Ю.Н. «Исследование зависимости импульсных характеристик волноводов от параметров излучаемых фазоманипулированных сигналов при дальнем распространении в Японском море» Подводные исследования и робототехника, 33, № 3, с. 73-80 (2020)

Применение фазоманипулированных сигналов на базе последовательностей с исключительными корреляционными свойствами является одним из ключевых методов решения практических задач в подводной навигации, связи и томографии. В статье обсуждаются результаты исследований по распространению и приему широкополосных импульсных сигналов на основе псевдослучайных М-последовательностей. Исследованы особенности формирования импульсных откликов при приеме сигналов с различной частотной полосой и длительностью символов. Сделан практический вывод о необходимости комплексного применения различных по длительности символов навигационных сигналов при решении задач позиционирования автономных подводных аппаратов. Ключевые слова: звукоподводная навигация, скорость звука, автономный подводный аппарат, подводный звуковой канал, сложные фазоманипулированные сигналы.

Туник Ю.В., Герасимов Г.Я., Левашов В.Ю., Славинская Н.А. «Численное моделирование детонационного горения паров керосина в расширяющемся сопле» Физика горения и взрыва, 56, № 3, с. 105-114 (2020)

Численно исследуется инициирование и стабилизация детонационного горения паров керосина в сверхзвуковом воздушном потоке, поступающем в расширяющееся осесимметричное сопло с коаксиальным центральным телом. В расчетах используется редуцированная кинетическая модель горения, включающая в себя 68 реакций для 44 компонентов. Энтальпия и энтропия компонентов определяются с использованием аппроксимирующих полиномов из базы данных NASA. В основе гидродинамической модели лежат двумерные нестационарные уравнения Эйлера для осесимметричного течения многокомпонентного реагирующего газа. Расчеты выполняются с использованием конечно-разностной схемы Годунова и ее b-модификации повышенной точности на гладких решениях. Определены параметры потока, обеспечивающие стабильное детонационное горение паров керосина в рассматриваемом сопле. Детонационное горение керосина дает более высокую тягу, чем сжигание водорода, но заметно проигрывает по удельной тяге. Расчеты выполнены на суперкомпьютере "Ломоносов" Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова. Ключевые слова: пары керосина, детонационное горение, кинетическая модель, сверхзвуковое течение, дивергентное сопло, расчетная схема Годунова

Георгиевский П.Ю., Левин В.А., Сутырин О.Г. «Детонация горючей газовой смеси при взаимодействии ударной волны с эллиптической областью тяжелого инертного газа» Письма в Журнал технической физики, 47, № 9, с. 21-24 (2021)

На основе уравнений Эйлера численно моделируется взаимодействие ударной волны в горючем газе с эллиптическим пузырем инертного газа повышенной плотности в плоской двумерной постановке. Применяется метод конечных объемов годуновского типа второго порядка аппроксимации. Горение газа моделируется с помощью двухстадийной кинетики Коробейникова–Левина. Рассмотрены различные значения числа Маха падающей волны и степени удлинения инертного пузыря, описаны преломление и фокусировка падающей волны. Обнаружены качественно различные режимы инициирования детонации газа, включая прямое инициирование сильной волной, воспламенение при отражении волны средней интенсивности от границы газов и при фокусировке вторичных скачков уплотнения при меньших числах Маха волны. Определена зависимость режима воспламенения от интенсивности волны и формы пузыря. Ключевые слова: ударная волна, газовый пузырь, фокусировка, кумуляция, газовая детонация, воспламенение.

Левин В.М., Мороков Е.С., Валуев К.А. «Локальные упругие измерения в твердых телах с использованием техники акустического трансформера» Письма в ЖЭТФ, 113, № 1, с. 68-73 (2021)

Описан эффект преобразования фокусированного ультразвукового излучения в коллимированные пучки продольных и поперечных волн в объеме полусферического трансформера после преломления на его поверхности. При закреплении полусферы на исследуемом плоскопараллельном объекте сформированные узконаправленные пучки упругих волн, падающие по нормали к поверхности образца, позволяют проводить упругие измерения с минимальными погрешностями, которые могли быть вызваны рефракционными аберрациями фокусированного пучка.

Семин М.А., Зайцев А.В., Левин Л.Ю. «Численное решение обратной задачи Стефана при анализе искусственного замораживания породного массива» Математическое моделирование, 33, № 2, с. 93-108 (2021)

Рассмотрена проблема параметризации модели теплопереноса в породном массиве в условиях его искусственного замораживания. Для уточнения параметров модели по данным измерений температуры породного массива в контрольно-термических скважинах предлагается решать коэффициентную обратную задачу Стефана. В работе рассмотрена постановка обратной задачи, предложен и реализован численный алгоритм ее решения. Численный алгоритм основан на итерационной минимизации сглаживающего функционала рассогласований измеренных и вычисленных температур в контрольно-термических скважинах. Исследованы свойства сглаживающего функционала в фазовом пространстве теплофизических свойств породного массива и особенности выбора параметров сглаживающего функционала.

Ющенко В.П., Эдвабник В.Г., Гофман О.В., Дулуба Т.В., Лёгкий В.Н. «Метод реконструкции изображения объекта с помощью кольцевой антенной решётки» Автометрия, 56, № 6, с. 68-77 (2020)

Предложен метод реконструкции изображения объектов в сечениях с помощью кольцевой антенной решётки при зондировании пространства ультразвуковой монохроматической волной. Реконструкция изображения осуществлена путём сканирования внутренней структуры объекта, помещённого во внутрь кольца, управляемым фокусом кольцевой антенной решётки. Приведён алгоритм управления фазовращателями в каналах элементарных излучателей кольцевой антенной решётки для изменения положения фокуса. Представлены модельные результаты реконструкции изображения простейших точечных объектов. Обсуждаются проблемы реализации кольцевой решётки.

Ющенко В.П., Эдвабник В.Г., Гофман О.В., Дулуба Т.В., Лёгкий В.Н. «Фокусировка ультразвуковой энергии в заданной области биологического объекта с учётом границы раздела двух сред» Автометрия, 57, № 1, с. 122-131 (2021)

Предложен метод сфокусированной доставки ультразвуковой энергии в заданную точку внутри биологического объекта с помощью кольцевой антенной решётки. Представлена функциональная схема многоэлементной кольцевой решётки с чередующимися излучающими и принимающими элементами. В каналах излучающих элементов имеются управляемые фазовращатели, а все принимающие элементы подсоединены к сумматору. Средствами моделирования работы кольцевой решётки показана возможность фокусировки ультразвуковой энергии с учётом распространения волны в двух средах. Оценивается результат фокусировки с учётом границы раздела двух сред. Предполагается, что две среды различаются скоростью распространения ультразвуковой волны. Наличие двух сред на пути распространения ультразвуковой волны приводит к расфокусировке и смещению положения фокуса.

Грачева Н.А., Леканов М.В., Майер А.Е., Фомин Е.В. «Применение нейронных сетей для моделирования ударно-волновых процессов в алюминии» Известия российской академии наук. Механика твердого тела, № 3, с. 42-61 (2021)

Разработана методика применения искусственных нейронных сетей для описания нелинейной связи компонент напряжений и деформаций (тензорное уравнение состояния) и начала пластического течения (гомогенная нуклеация дислокаций) в монокристаллах металлов на примере алюминия. Наборы данных для обучения нейронных сетей генерируются при помощи молекулярно-динамического (МД) моделирования однородной деформации репрезентативных объемов монокристалла. Рассматриваются осесимметричные деформированные состояния, когда ось симметрии совпадает с направлением [100] монокристалла. Обученные нейронные сети используются в качестве аппроксимирующих функций в рамках модели дислокационной пластичности, обобщенной на случай конечных деформаций. С ее помощью проводится моделирование распространения ударных волн, возникающих при соударении пластин. В случае наноразмерных пластин проводится сравнение с прямым МД-моделированием процесса. В идеальном монокристалле упругий предвестник сохраняет постоянную амплитуду, соответствующую порогу гомогенной нуклеации дислокаций, в то время как в деформированном монокристалле он имеет существенно меньшую амплитуду и быстро затухает с расстоянием.

Леманов В.В., Лукашов В.В., Шаров К.А. «Переход к турбулентности через перемежаемость в инертных и реагирующих струях» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 50-59 (2020)

Выполнено экспериментальное исследование дозвуковых течений различных газов в ближнем поле инертных и реагирующих струй. Струи истекали из длинных трубок диаметром 2–8 мм в воздушное пространство при низких числах Рейнольдса 400–5000. В качестве рабочего тела использовались: для инертных изотермических струй – воздух, двуокись углерода, пропан, фреон-22; для реагирующих струй – пропан в смеси с инертным разбавителем (СО₂). В инструментарий входили гильберт-визуализация, PIV, термоанемометрия и зондовая термометрия. Впервые обнаружен сценарий перехода к турбулентности через механизм перемежаемости в инертных и реагирующих струях. Он реализуется в диапазоне чисел Рейнольдса 1900–3500, когда внутри источника струи – в трубке происходит ламинарно-турбулентный переход в отсутствие искусственных возмущений. Турбулентные пятна, образующиеся в трубе в переходном режиме, имеют статистический характер и достаточно устойчивы в ближнем поле струи. Распространяясь вниз по течению, они оказывают существенное воздействие на динамику свободной струи и диффузионного факела.

Свешникова Л.Г., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П., Воронин Д., Гафаров А.Р., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гринюк А.А., Гришин О.Г., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кожин В.А., Кокоулин Р.П., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Э.А., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Пахоруков А.Л., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Сидоренков А.Ю., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Суворкин Я., Таболенко В.А., Танаев А., Таращанский Б.А., Терновой М., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н., Хорнс Д., Яшин И.И. «Регистрация гамма-квантов от Крабовидной туманности и блазара Маркарян 421 в области энергий более 3–4 ТэВ атмосферным черенковским телескопом в эксперименте TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 529-533 (2021)

В Тункинской долине, в 50 км от озера Байкал в настоящее время проводятся работы по созданию гибридной гамма-обсерватории TAIGA, предназначенной для исследования гамма-излучения и потоков заряженных космических лучей в диапазоне 10¹³–10¹⁸ эВ. Представлены первые результаты по регистрации гамма-квантов от Крабовидной туманности за 44 ч наблюдения и блазара Mаркарян 421 за 62 ч со значимостью около 5–6 сигма одним из телескопов TAIGA-IACT.

Подгрудков Д.А., Бонвеч Е.А., Вайман И.А., Чернов Д.В., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А.В., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П.А., Воронин Д.М., Гафаров А.Р., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гришин О.Г., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гринюк А.В., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кокоулин Р.Л., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кожин В.А., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю.Е., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Е.А., Пахоруков А.Л., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Сидоренков А.Ю., Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Свешникова Л.Г., Суворкин Я.В., Таболенко В.А., Танаев А.В., Таращанский Б.А., Терновой М.Ю., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н.А., Хорнс Д., Яшин И.В. «Первые результаты работы прототипа широкоугольного телескопа SIT в составе астрофизического комплекса TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 541-544 (2021)

Прототип малого широкоугольного телескопа был установлен в Тункинской долине в составе установки TAIGA в сентябре 2019 г. За прошедшие 8 сеансов наблюдений были собраны данные по работе установки, проведена проверка режимов работы систем телескопа, работа триггерной системы и системы сопряжения с комплексом TAIGA. Представлены первые результаты анализа данных о работе прототипа телескопа.

Васильева Е.Е., Иванов О.В., Коваленко А.М., Колобов А.В., Королева В.В., Леонидов А.В. «Влияние коллабораций на характеристики графа соавторства в области физики в России» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 46, № 12, с. 47-54 (2020)

В представленной работе рассматриваются топологические свойства графа соавторства применительно к исследованиям по физическим наукам в России за 2012–2018 годы. Показано, что ключевые глобальные свойства графа соавторства формируются публикациями с относительно небольшим количеством авторов. На основе анализа характеристик распределений степеней и взвешенных степеней вершин показано, что взвешенный граф с весами ребер, равными фракционному баллу, наиболее точно описывает основные особенности взаимодействия исследователей в данной области.

Сорокин В.Н., Леонов А.С. «Фазовый анализ активности голосового источника» Акустический журнал, 67, № 2, с. 185-202 (2021)

Предложены математические модели, позволяющие связать параметры голосового источника с параметрами фазово-частотных характеристик (ФЧХ) сегментов речевого сигнала. В частности, установлено, что длительность работы источника можно найти по средней длине интервалов между нулями и точками разрыва этих ФЧХ. Для синтетических и реальных речевых сигналов на основе установленных свойств ФЧХ и предложенных эвристических методов их анализа проведена численная оценка периодов основного тона, длительностей работы голосового источника внутри этих периодов, а также моментов начала T_op и конца T_cl действия голосового источника. Экспериментально установлено существование верхней границы диапазона частот основного тона F₀, внутри которого ошибка оценки F₀ не превышает 5%. Средняя ошибка оценки длительности голосового источника по предлагаемой методике для сегментов речи из базы данных Arctic оказалась менее 0.3% для двух дикторов, а для третьего диктора равна 6.2%. Показано, что ошибка определения величин T_op и T_cl зависит от свойств голосового источника и значительно возрастает для F0>220 Гц. Наиболее вероятная ошибка оценки величин T_op для трех дикторов из базы данных Arctic оценивается как 1.5, 10.2 и 13.5%, а для T_cl она составляет –9.7, –20.2 и –13.9%. DOI: 10.31857/S0320791921020088

Полонина Е.Н., Потапов В.В., Жданок С.А., Леонович С.Н. «Механизм повышения прочности цементного материала, модифицированного наночастицами SiO₂ и МУНТ» Инженерно-физический журнал, 94, № 1, с. 72-83 (2021)

Приведены результаты исследований фазовых превращений цементного материала, модифицированого комплексной нанодисперсной добавкой, состоящей из суперпластификатора и наночастиц (золя нанокремнезема и углеродного наноматериала), методом термогравиметрическогого анализа, который позволяет получить количественную информацию об изменении массы образца в результате его нагревания. Данные термогравиметрии сопоставлены с результатами ультразвукового исследования и наноиндентирования. Ключевые слова: комплексная добавка, наноматериал, прочность, термогравиметрия, наноиндентирование, гельгидросиликаты кальция

Колом П., Ашимбаева Н.Т., Лехт Е.Е., Пащенко М.И., Рудницкий Г.М., Толмачев А.М. «Эволюция мазерного излучения OH в области активного звездообразования W75N. I. Исследования в линии 1665 МГц» Астрономический журнал, 98, № 1, с. 50-65 (2021)

Представлены результаты мониторинга мазерного источника OH в W75 N в главной линии 1665 МГц, выполненного в 2007–2020 гг. на радиотелескопе в Нансэ (Франция). Период 2007–2009 гг. характерен высокой активностью мазера в целом. В процессе выполнения мониторинга обнаружены временные вариации параметров Стокса для всех спектральных деталей в диапазоне лучевых скоростей от –1 до 14 км/с. Обнаружено, что позиционный угол и степень линейной поляризации, а также степень круговой поляризации большинства деталей меняются со временем не хаотично, а по определенным закономерностям, либо меняются очень слабо и имеется корреляция с переменностью плотности потока. При этом лучевые скорости деталей меняются очень слабо. Показано, что основная деталь 12 км/с на протяжении 50 лет с момента открытия мазера OH в W75 N имела два максимума активности с интервалом между ними около 30 лет. Проведено отождествление спектральных деталей в линии 1665 МГц с мазерными пятнами на VLBA картах. Показано, что сильная вспышка основных деталей в 2007–2009 гг. произошла в источнике VLA 2. В период этой вспышки наблюдались небольшие изменения угла и существенные изменения степени как линейной, так и круговой поляризаций деталей 1.75, 2.1 и 3.05 км/с. У детали 0.65 км/с наблюдались существенные изменения всех параметров излучения. В сателлитной линии 1612 МГц излучение широкополосное. Уширение линии до 1.9 км/с свидетельствует о том, что в среде, кроме теплового, имеется также турбулентное движение вещества.

Акуленко Л.Д., Лещенко Д.Д., Палий Е.С. «Эволюция вращений сфероида с полостью, заполненной жидкостью большой вязкости» Механика твердого тела, № 2, с. 88-95 (2020)

В нестандартной постановке рассматривается движение относительно центра масс сфероида с полостью, заполненной жидкостью большой вязкости. Момент сил, действующих на тело со стороны вязкой жидкости в полости, определен по методике, развитой в работах Ф.Л. Черноусько. В результате оригинальных асимптотического и численного расчетов получены решения, описывающие эволюцию движения тела на бесконечном интервале времени с асимптотически малой погрешностью.

Киселев А.Б., Ли Кайжуй, Смирнов Н.Н., Пестов Д.А. «Моделирование течения жидкости в трещине гидроразрыва неоднородно трещиностойкого пласта в плоско-трехмерной постановке» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 15-28 (2021)

Построена плоская квази-трехмерная модель распространения трещины гидроразрыва в пласте, характеризующемся неоднородной трещиностойкостью, для исследования течения жидкости и эволюции трещины. Для моделирования неоднородного слоистого пласта с различными трещиностойкостями рассмотрены три его типичных случая: с ослабленными зонами, однородный и с зонами повышенной прочности. Результаты показывают, что неоднородная трещиностойкость пласта сильно влияет на форму трещины, течение жидкости и общее раскрытие трещины по сравнению с однородным пластом, в котором реализуется радиальный рост трещины. Кроме того, влияние неоднородной трещиностойкости пласта на рост трещины отмечается в основном на ранней стадии. После определенного момента трещина распространяется в различных направлениях с приблизительно равной скоростью.

Романенко В.С., Петков В.Б., Афашоков Ю.З., Горбачева Е.А., Джаппуев Д.Д., Дзапарова И.М., Жежер Я.В., Журавлева К.В., Карпиков И.С., Куджаев А.У., Клименко Н.Ф., Куреня А.Н., Лидванский А.С., Михайлова О.И., Рубцов Г.И., Троицкий С.В., Унатлоков И.Б., Хаджиев М.М., Янин А.Ф. «Эксперимент "Ковер-3": поиск гамма-излучения сверхвысокой энергии от астрофизических объектов» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 545-547 (2021)

Установка “Ковер-3” Баксанской нейтринной обсерватории предназначена для регистрации широких атмосферных ливней, образованных первичным космическим излучением с энергией более 100 ТэВ. Основной целью является поиск космического гамма-излучения сверхвысоких энергий. Описано текущее состояние установки, а также результаты поиска фотонов сверхвысоких энергий от областей локализации кандидатов в гравитационно-волновые события, зарегистрированных LIGO/Virgo в третьем наблюдательном периоде.

Лисов И.А. «Великий марсианский десант 2020 года» Земля и Вселенная, № 5, с. 29-42 (2020)

DOI: https://doi.org/10.7868/S0044394820050035

Лисютин В.А., Ластовенко О.Р. «Оценка степени взаимодействия твердой и жидкой фаз в неконсолидированных водонасыщенных песчаных морских осадках при распространении сдвиговой волны» Морской гидрофизический журнал, 37, № 1, с. 98-112 (2021)

Цель. Рассматривается распространение сдвиговой волны в песчаных морских осадках. Акустическими характеристиками сдвиговой волны являются фазовая скорость и коэффициент затухания. Известно, что в сухих песчаных осадках коэффициент затухания прямо пропорционален частоте. В водонасыщенных средах отмечаются отклонения от этого закона, откуда следует, что существует два физических механизма потерь – межгранулярное и вязкое трение. Целью работы является развитие двухфазной модели распространения сдвиговой волны в неконсолидированных морских осадках и выявление диссипативных эффектов, вызванных относительным движением флюида в пространстве пор. Методы и результаты. Межгранулярное трение моделируется с помощью прумпфера – элемента, сочетающего консервативные свойства пружины и диссипативные свойства демпфера. Записывается уравнение движения, в котором часть жидкости считается связанной с твердой фазой среды, а часть жидкости считается подвижной. Уравнения состояния и уравнение движения при гармоническом смещении дают новое двухфазное дисперсионное уравнение (теория Grain Shearing+Effective Density, или сокращенно GS+EDs). Результаты теории GS+EDs сопоставляются с данными измерений скорости и затухания волны, взятыми из открытых источников. Показывается, что механизмы взаимодействия между гранулами и между гранулами и флюидом при распространении компрессионной и сдвиговой волны различаются. Анализируется характер изменения параметров межгранулярного трения при насыщении порового пространства флюидом. Выводы. Проявление диссипативных эффектов от насыщения пор флюидом зависит от плотности упаковки гранул. В случае плотной упаковки условия для относительного движения жидкости отсутствуют и песчаные осадки проявляют свойство постоянной добротности. В случае неплотной упаковки вязкие потери вносят существенный вклад и частотная зависимость затухания нелинейна. Эффективные размеры пор для компрессионной и сдвиговой волн не совпадают.

Андреев А.Ф., Балега Ю.Ю., Гапонов-Грехов А.В., Денисов Г.Г., Зелёный Л.М., Кочаровский Вл.В., Литвак А.Г., Мареев Е.А., Сергеев А.М., Сюняев Р.А., Трюмпер И.Э., Черепащук А.М. «Владимир Васильевич Железняков (к 90-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 2, с. 221-222 (2021)

Арансон И.С., Гапонов-Грехов А.В., Захаров В.Е., Зверев В.А., Кузнецов Е.А., Литвак А.Г., Некоркин В.И., Пиковский А.С., Руденко О.В., Сергеев А.М., Синай Я.Г., Цимринг Л.Ш. «Михаил Израилевич Рабинович (к 80-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 4, с. 447-448 (2021)

Новиков И.Д., Лихачёв С.Ф., Щекинов Ю.А., Андрианов А.С., Барышев А.М., Васюнин А.И., Вибе Д.З., де Граау Т., Дорошкевич А.Г., Зинченко И.И., Кардашёв Н.С., Костенко В.И., Ларченкова Т.И., Лихачёва Л.Н., Ляховец А.О., Новиков Д.И., Пилипенко С.В., Пунанова А.Ф., Рудницкий А.Г., Смирнов А.В., Шематович В.И. «Задачи научной программы космической обсерватории Миллиметрон и технические возможности её реализации» Успехи физических наук, 191, № 4, с. 404-443 (2021)

Представлена научная программа проекта “Спектр-М”, нацеленного на создание и эксплуатацию космической обсерватории Миллиметрон (КОМ), планируемой к запуску в конце 2020-х годов. Обсерватория будет обладать набором уникальных технических возможностей по наблюдению астрономических объектов в широком диапазоне длин волн от 50 мкм до 10 мм с недостижимой ранее в этой области спектра чувствительностью (до ∼0,1 мкЯн) в режиме одиночного зеркала и беспрецедентно высоким угловым разрешением (∼0,1 мкс дуги) в режиме наземно-космического радиоинтерферометра со сверхдлинной базой (КРСДБ). Программа направлена на класс приоритетных фундаментальных проблем астрофизики и физики в целом, которые могут быть разрешены исключительно с помощью возможностей КОМ: 1) исследование физических процессов в ранней Вселенной вплоть до красных смещений z∼2·10⁶ с помощью регистрации μ-искажений частотного спектра реликтового излучения, изучение строения и эволюции Вселенной на красных смещениях z<15 в наблюдениях y-искажений спектра микроволнового фона; 2) исследование геометрии пространства-времени вокруг сверхмассивных чёрных дыр (СМЧД) в центре нашей Галактики и галактики М87 с помощью построения изображения теней в их окрестности, исследование свойств плазмы в области формирования теней, а также выявление возможных наблюдательных проявлений кротовых дыр; 3) исследование наблюдательных проявлений возникновения жизни во Вселенной – поиск воды и биомаркеров в межзвёздной среде нашей Галактики. Сюда же попадает и ряд родственных проблем, также требующих для своего решения технических возможностей обсерватории Миллиметрон: возникновение первых галактик и СМЧД (z≳10), альтернативные подходы измерения постоянной Хаббла, физики СМЧД в “затенённых” пылью ядрах галактик, исследование протопланетных дисков и транспорта воды в них, исследование “миров с океанами” в Солнечной системе.

Новиков И.Д., Лихачёв С.Ф., Щекинов Ю.А., Андрианов А.С., Барышев А.М., Васюнин А.И., Вибе Д.З., де Граау Т., Дорошкевич А.Г., Зинченко И.И., Кардашёв Н.С., Костенко В.И., Ларченкова Т.И., Лихачёва Л.Н., Ляховец А.О., Новиков Д.И., Пилипенко С.В., Пунанова А.Ф., Рудницкий А.Г., Смирнов А.В., Шематович В.И. «Задачи научной программы космической обсерватории Миллиметрон и технические возможности её реализации» Успехи физических наук, 191, № 4, с. 404-443 (2021)

Представлена научная программа проекта “Спектр-М”, нацеленного на создание и эксплуатацию космической обсерватории Миллиметрон (КОМ), планируемой к запуску в конце 2020-х годов. Обсерватория будет обладать набором уникальных технических возможностей по наблюдению астрономических объектов в широком диапазоне длин волн от 50 мкм до 10 мм с недостижимой ранее в этой области спектра чувствительностью (до ∼0,1 мкЯн) в режиме одиночного зеркала и беспрецедентно высоким угловым разрешением (∼0,1 мкс дуги) в режиме наземно-космического радиоинтерферометра со сверхдлинной базой (КРСДБ). Программа направлена на класс приоритетных фундаментальных проблем астрофизики и физики в целом, которые могут быть разрешены исключительно с помощью возможностей КОМ: 1) исследование физических процессов в ранней Вселенной вплоть до красных смещений z∼2·10⁶ с помощью регистрации μ-искажений частотного спектра реликтового излучения, изучение строения и эволюции Вселенной на красных смещениях z<15 в наблюдениях y-искажений спектра микроволнового фона; 2) исследование геометрии пространства-времени вокруг сверхмассивных чёрных дыр (СМЧД) в центре нашей Галактики и галактики М87 с помощью построения изображения теней в их окрестности, исследование свойств плазмы в области формирования теней, а также выявление возможных наблюдательных проявлений кротовых дыр; 3) исследование наблюдательных проявлений возникновения жизни во Вселенной – поиск воды и биомаркеров в межзвёздной среде нашей Галактики. Сюда же попадает и ряд родственных проблем, также требующих для своего решения технических возможностей обсерватории Миллиметрон: возникновение первых галактик и СМЧД (z≳10), альтернативные подходы измерения постоянной Хаббла, физики СМЧД в “затенённых” пылью ядрах галактик, исследование протопланетных дисков и транспорта воды в них, исследование “миров с океанами” в Солнечной системе.

Кравченко В.Ф., Луценко В.И., Луценко И.В., Ло Иян, Ань Н.С. «Имитационная модель акустических шумов процесса дыхания и технологии выделения сигнатур патологий легких» Физические основы приборостроения, 9, № 3, с. 64-77 (2020)

Представлены результаты экспериментального изучения статистических характеристик акустических шумов легких, как при нормальном их состоянии, так и при патологиях. Сделан вывод о возможности использования вложенных полумарковских процессов для описания нестационарных акустических шумов процесса дыхания, а также перспективности использования предложенной модели при мониторинге различных патологий легких. Предложены технологии выделения сигнатур шумов, при патологиях легких основанные на обработке усредненных спектров в различных фазах дыхания, текущих спектров и их моментных характеристик.

Лобковский Л.И., Рамазанов М.М. «Исследование конвекции в верхней мантии, термомеханически связанной с зоной субдукции, и ее геодинамические приложения для Арктики и Северо-Восточной Азии» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 139-150 (2021)

Построено аналитическое решение задачи термической конвекции в верхней мантии, сопряженной с зоной субдукции. При постановке задачи используются результаты по сейсмотомографическому просвечиванию мантии. Путем аналитических методов удается проинтегрировать соответствующую нелинейную задачу математической физики и свести ее к системе нелинейных алгебраических уравнений, которая существенно проще. Основная цель работы заключалась в том, чтобы математически обосновать новую региональную геодинамическую модель эволюции литосферы Арктики и Северо-Восточной Азии. В частности, требовалось проверить возможность существования сильно вытянутой по горизонтали одноячеистой структуры течений в верхней мантии.

Ефимов К.Н., Лобода Е.Л., Овчинников В.А., Якимов А.С. «Математическое моделирование воздействия колебаний затупленного по сфере конического тела на сопряженный тепломассообмен в его покрытии» Инженерно-физический журнал, 94, № 1, с. 136-145 (2021)

Рассмотрено влияние колебаний затупленного по сфере конического тела на сопряженный тепломассообмен в его теплозащитном покрытии при термохимическом разрушении материала конической части тела в процессе его высокоэнтальпийного обтекания. Представлены результаты численного исследования пространственного сверхзвукового обтекания такого тела, совершающего колебательное движение в плоскости тангажа. Ключевые слова: теплозащитный материал, сопряженный тепломассообмен, колебания, угол атаки, сверхзвуковой поток

Струминский А.Б., Григорьева И.Ю., Логачев Ю.И., Садовский А.М. «Солнечные электроны и протоны в событиях 4–10 сентября 2017 года и сопутствующие явления» Физика плазмы, 46, № 2, с. 139-153 (2020)

Солнечные протонные события 4–10 сентября 2017 г. побудили нас обратиться к гипотезе о реализации в солнечных вспышках двух фаз ускорения заряженных частиц, когда в первой фазе ускоряются нерелятивистские электроны, а во второй фазе релятивистские электроны и протоны. В этих событиях по данным SOHO/EPHIN (релятивистские электроны) и ACS SPI (жесткое рентгеновское излучение и протоны >100 МэВ) удалось разделить вблизи Земли популяции электронов и протонов, ускоренные в первой и второй фазах вспышек. Наблюдательные данные свидетельствуют о реализации во вспышках стохастического механизма ускорения, в котором протоны и электроны приобретают энергию во многих элементарных актах, чья длительность много меньше длительности самой вспышки. Для согласования стохастического процесса ускорения и существования двух фаз в солнечных вспышках необходимо учитывать во второй фазе гиросинхротронные потери электронов на излучение, которыми в первой фазе можно пренебречь. Энергия ускоренных протонов в первой фазе мала для их обнаружения на Солнце, но во второй фазе она может достичь величин достаточных для детектирования ядерных гамма-линий и гамма-квантов от распада пионов. В этом случае роль коронального выброса массы заключается: 1) в привлечении во вспышечный процесс все большего числа петель в диапазоне высот от хромосферы до короны; 2) в возвращении ускоренных частиц в область вспышки; 3) в дополнительном ускорении частиц на ударном фронте; и 4) в обеспечении им условий выхода в межпланетное пространство в широком пространственном угле.

Логвенков С.А., Штейн А.А. «Континуальное моделирование биологической среды, составленной активно взаимодействующими клетками двух разных типов» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 3-16 (2020)

Активные межклеточные взаимодействия управляют перемещениями клеток одна относительно другой и играют важнейшую роль в биологическом формообразовании и процессах, связанных с перестройкой тканей. Разработана континуальная многофазная модель механически активной биологической среды, образованной клетками двух различных типов и внеклеточной жидкостью. В модель включены дополнительные фазы, отвечающие за активные силовые взаимодействия между клетками. Такие взаимодействия (между клетками как внутри одной фазы, так и разных фаз) моделируются посредством активных напряжений, развивающихся в дополнительных фазах и зависящих (в общем случае нелокально) от плотностей клеточных фаз. Скорости деформирования клеточных фаз определяются активными напряжениями, а также зависят от других напряжений, действующих в среде. Решена модельная задача об эволюции первоначально однородного распределения плотностей клеточных фаз в бесконечном плоском слое. Рассмотрены случаи фиксированного положения границ слоя и их возможного смещения при отсутствии внешнего нагружения. Показано, что предложенная модель описывает явление сортировки клеток: клетки одного типа образуют компактную массу, окруженную клетками другого типа. Результаты решения продемонстрировали, что процесс сортировки оказывается возможным лишь при учете нелокальных зависимостей активных напряжений от плотностей клеточных фаз. Предложенная модель отличается от других подходов к теоретическому описанию сортировки введением в рассмотрение параметров и соотношений, имеющих отчетливый механический смысл (в частности, без использования представления о "поверхностном натяжении" в клеточной среде).

Логвенков С.А., Юдина Е.Н. «Исследование развития полости в клеточном сфероиде в зависимости от механизмов активных межклеточных взаимодействий» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 3-14 (2021)

Решена задача об эволюции полости, сформировавшейся к начальному моменту времени в центральной части клеточного агрегата сферической формы. Разработанная ранее модель биологической среды, образованной проявляющими механическую активность клетками и внеклеточной жидкостью, была использована при исследовании влияния различных механизмов активных межклеточных взаимодействий (хаотического и направленного нелокального) на распространение фронта, отделяющего клеточную среду от жидкости. Численное решение показало, что в ряде случаев (характеризуемых давлением жидкости и плотностью начального распределения клеток) только хаотической активности клеток оказывается достаточно для увеличения радиуса внутренней полости. В других случаях развитие полости невозможно без участия нелокального механизма активных взаимодействий между клетками и взаимодействия клеток с внешней границей. Нелокальный механизм активных межклеточных взаимодействий при отсутствии взаимодействия клеток с внешней границей приводит к росту полости не при любых начальных размерах полости. Постановка и решение задачи дают более полное описание возможных сценариев формообразования на одной из ранних стадий эмбрионального развития.

Логунов А.В., Береснев А.Л. «Возможности виброакустического исследования и диагностики подвески транспортных средств» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 1, с. 165-174 (2021)

Работа посвящена проблеме диагностирования подвески транспортных средств. Проблема контроля состояния подвески сейчас наиболее актуально из-за постоянного роста автопарка и ужесточения требований к безопасной эксплуатации. Своевременный и точный контроль состояния подвески способен предотвратить выход из строя целых узлов транспортного средства, а также избежать таких серьезных последствий как дорожно-транспортное происшествие. В работе подробно рассмотрены современные средства диагностики, выделены принципы работы, достоинства и недостатки, представлено обоснование выбора из существующих методов такого, который способен помочь наиболее точно и быстро обнаружить неисправность. С появлением современных технологий давно известный метод оценки состояния подвески по звуку может стать самым передовым, поскольку исключается человеческий фактор, для обработки сигнала применяется вычислительная техника анализ звукового спектра в которой осуществляется с помощью компьютерных технологий. В статье рассмотрены механизмы, которые способны генерировать звуковые сигналы. Предложенный способ диагностики позволяет выделить «полезные» звуки из общего числа шумов подвески, после сравнительного анализа указать на узел звук которого отличается от эталонного, исправного. Данное решение в диагностике позволяет существенно снизить общую трудоемкость за счет исключения частичной или полной разборки подвески, как результат несмотря на упрощение, точность обнаружения неисправностей только возрастет. Целью работы является исследование виброакустических сигналов, излучаемых узлами подвески. С помощью датчиков сигналы считываются, далее происходит математическая обработка на ЭВМ. В результате исследований разработан способ диагностики, позволяющий обнаружить скрытые дефекты узлов подвески и определяющий степень износа. Научная новизна состоит в том, что процесс диагностики становится автоматизированным, все сигналы, снятые датчиками, обрабатывается в ЭВМ или специальном сканере, на дисплей выводятся информация о состоянии тех или иных узлов, в отличие от существующих методов, где диагностика осуществляется визуально или на слух, таким образом, становится возможным избежать ошибок.

Чуркин А.А., Капустин В.В., Лозовский И.Н., Жостков Р.А. «Исследование влияния параметров системы "свая–грунт" на динамические атрибуты акустического сигнала с использованием численного моделирования» Известия Томского политехнического университета, 329, № 3, с. 129-140 (2018)

Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения эффективности применения неразрушающих методов контроля качества свайных фундаментов. Основные направления исследований в данной области сосредоточены на изучении возможностей и ограничений существующих методик контроля и разработке новых, позволяющих получить дополнительные сведения о техническом состоянии конструкций. Надежная оценка сплошности и несущей способности свай, выполненная до ввода фундамента в эксплуатацию, минимизирует последующие риски капитальных затрат на устранение аварийных последствий. Распространенные геофизические методики контроля качества фундаментов предназначены для изучения состояния материала конструкций. Описанная в публикации модификация сейсмоакустического метода предлагает использовать дополнительную информацию, извлекаемую из акустических сигналов, для сравнительной оценки контактных условий свай. Это позволяет выполнить требования ГОСТ 5686-2012 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями» по выбору характерных мест для проведения статических испытаний, повысить прогностическую эффективность комплекса полевых испытаний в капитальном строительстве. Цель: изучение изменений динамических атрибутов сигналов, зарегистрированных сейсмоакустическим методом, в зависимости от параметров системы «свая–грунт». Объекты: железобетонные сваи и другие фундаменты глубокого заложения. Методы: поверхностный сейсмоакустический метод; атрибутный анализ акустических сигналов; численное моделирование процессов распространения упругих волн. Результаты. Предложена методика сравнительной оценки контактных условий сваи с вмещающим грунтом, основанная на анализе сигналов сейсмоакустического метода с использованием динамических атрибутов нормированной площади спектра и средневзвешенной частоты. Составлено девять серий численных моделей, описывающих характерные системы «свая–грунт». Выполнено трехмерное численное моделирование, для полученных синтетических сигналов рассчитаны атрибуты и построены атрибутные диаграммы. Сделаны выводы о влиянии изменений параметров системы «свая–грунт» на поведение динамических атрибутов отклика.

Чуркин А.А., Капустин В.В., Лозовский И.Н., Жостков Р.А. «Исследование влияния параметров системы "свая–грунт" на динамические атрибуты акустического сигнала с использованием численного моделирования» Известия Томского политехнического университета, 332, № 1, с. 129-140 (2021)

Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения эффективности применения неразрушающих методов контроля качества свайных фундаментов. Основные направления исследований в данной области сосредоточены на изучении возможностей и ограничений существующих методик контроля и разработке новых, позволяющих получить дополнительные сведения о техническом состоянии конструкций. Надежная оценка сплошности и несущей способности свай, выполненная до ввода фундамента в эксплуатацию, минимизирует последующие риски капитальных затрат на устранение аварийных последствий. Распространенные геофизические методики контроля качества фундаментов предназначены для изучения состояния материала конструкций. Описанная в публикации модификация сейсмоакустического метода предлагает использовать дополнительную информацию, извлекаемую из акустических сигналов, для сравнительной оценки контактных условий свай. Это позволяет выполнить требования ГОСТ 5686-2012 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями» по выбору характерных мест для проведения статических испытаний, повысить прогностическую эффективность комплекса полевых испытаний в капитальном строительстве. Цель: изучение изменений динамических атрибутов сигналов, зарегистрированных сейсмоакустическим методом, в зависимости от параметров системы «свая–грунт». Объекты: железобетонные сваи и другие фундаменты глубокого заложения. Методы: поверхностный сейсмоакустический метод; атрибутный анализ акустических сигналов; численное моделирование процессов распространения упругих волн. Результаты. Предложена методика сравнительной оценки контактных условий сваи с вмещающим грунтом, основанная на анализе сигналов сейсмоакустического метода с использованием динамических атрибутов нормированной площади спектра и средневзвешенной частоты. Составлено девять серий численных моделей, описывающих характерные системы «свая–грунт». Выполнено трехмерное численное моделирование, для полученных синтетических сигналов рассчитаны атрибуты и построены атрибутные диаграммы. Сделаны выводы о влиянии изменений параметров системы «свая–грунт» на поведение динамических атрибутов отклика.

Лонг  Арианна «Слишком велики для Вселенной» В мире науки, № 3, с. https://sciam.ru/articles/details/slishkom-veliki-dlya-vselennoj (2020)

Древние скопления галактик, похоже, росли так быстро, что должны были нарушить законы космоса

Лосева Т.В., Попель С.И., Голубь А.П. «Пылевые ионно-звуковые ударные волны в лабораторной, ионосферной и астрофизической плазме» Физика плазмы, 46, № 11, с. 1007-1025 (2020)

Представлены методы описания ионно-звуковых ударных волн в пылевой плазме. Описан новый вид пылевых ионно-звуковых ударных волн, связанных с аномальной диссипацией. Рассмотрены основные диссипативные процессы, связанные с процессами зарядки пылевых частиц, поглощением ионов пылевыми частицами, кулоновскими столкновениями ионов с пылевыми частицами, затуханием Ландау. Предложенные методы теоретического исследования позволяют объяснить все основные особенности пылевых ионно-звуковых ударных волн, наблюдаемых в лабораторных экспериментах. Такого рода ударные волны широко представлены в околоземной плазме и Вселенной. Их изучение возможно в активных ионосферных экспериментах типа Fluxus. Важными астрофизическими проблемами, в которых следует учитывать проявления рассмотренных ударных волн, могут служить ударные волны от сверхновых, эволюция местной межзвездной среды и т.д.

Свешникова Л.Г., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П., Воронин Д., Гафаров А.Р., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гринюк А.А., Гришин О.Г., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кожин В.А., Кокоулин Р.П., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Э.А., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Пахоруков А.Л., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Сидоренков А.Ю., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Суворкин Я., Таболенко В.А., Танаев А., Таращанский Б.А., Терновой М., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н., Хорнс Д., Яшин И.И. «Регистрация гамма-квантов от Крабовидной туманности и блазара Маркарян 421 в области энергий более 3–4 ТэВ атмосферным черенковским телескопом в эксперименте TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 529-533 (2021)

В Тункинской долине, в 50 км от озера Байкал в настоящее время проводятся работы по созданию гибридной гамма-обсерватории TAIGA, предназначенной для исследования гамма-излучения и потоков заряженных космических лучей в диапазоне 10¹³–10¹⁸ эВ. Представлены первые результаты по регистрации гамма-квантов от Крабовидной туманности за 44 ч наблюдения и блазара Mаркарян 421 за 62 ч со значимостью около 5–6 сигма одним из телескопов TAIGA-IACT.

Подгрудков Д.А., Бонвеч Е.А., Вайман И.А., Чернов Д.В., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А.В., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П.А., Воронин Д.М., Гафаров А.Р., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гришин О.Г., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гринюк А.В., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кокоулин Р.Л., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кожин В.А., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю.Е., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Е.А., Пахоруков А.Л., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Сидоренков А.Ю., Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Свешникова Л.Г., Суворкин Я.В., Таболенко В.А., Танаев А.В., Таращанский Б.А., Терновой М.Ю., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н.А., Хорнс Д., Яшин И.В. «Первые результаты работы прототипа широкоугольного телескопа SIT в составе астрофизического комплекса TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 541-544 (2021)

Прототип малого широкоугольного телескопа был установлен в Тункинской долине в составе установки TAIGA в сентябре 2019 г. За прошедшие 8 сеансов наблюдений были собраны данные по работе установки, проведена проверка режимов работы систем телескопа, работа триггерной системы и системы сопряжения с комплексом TAIGA. Представлены первые результаты анализа данных о работе прототипа телескопа.

Свешникова Л.Г., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П., Воронин Д., Гафаров А.Р., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гринюк А.А., Гришин О.Г., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кожин В.А., Кокоулин Р.П., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Э.А., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Пахоруков А.Л., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Сидоренков А.Ю., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Суворкин Я., Таболенко В.А., Танаев А., Таращанский Б.А., Терновой М., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н., Хорнс Д., Яшин И.И. «Регистрация гамма-квантов от Крабовидной туманности и блазара Маркарян 421 в области энергий более 3–4 ТэВ атмосферным черенковским телескопом в эксперименте TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 529-533 (2021)

В Тункинской долине, в 50 км от озера Байкал в настоящее время проводятся работы по созданию гибридной гамма-обсерватории TAIGA, предназначенной для исследования гамма-излучения и потоков заряженных космических лучей в диапазоне 10¹³–10¹⁸ эВ. Представлены первые результаты по регистрации гамма-квантов от Крабовидной туманности за 44 ч наблюдения и блазара Mаркарян 421 за 62 ч со значимостью около 5–6 сигма одним из телескопов TAIGA-IACT.

Подгрудков Д.А., Бонвеч Е.А., Вайман И.А., Чернов Д.В., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А.В., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П.А., Воронин Д.М., Гафаров А.Р., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гришин О.Г., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гринюк А.В., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кокоулин Р.Л., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кожин В.А., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю.Е., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Е.А., Пахоруков А.Л., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Сидоренков А.Ю., Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Свешникова Л.Г., Суворкин Я.В., Таболенко В.А., Танаев А.В., Таращанский Б.А., Терновой М.Ю., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н.А., Хорнс Д., Яшин И.В. «Первые результаты работы прототипа широкоугольного телескопа SIT в составе астрофизического комплекса TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 541-544 (2021)

Прототип малого широкоугольного телескопа был установлен в Тункинской долине в составе установки TAIGA в сентябре 2019 г. За прошедшие 8 сеансов наблюдений были собраны данные по работе установки, проведена проверка режимов работы систем телескопа, работа триггерной системы и системы сопряжения с комплексом TAIGA. Представлены первые результаты анализа данных о работе прототипа телескопа.

Леманов В.В., Лукашов В.В., Шаров К.А. «Переход к турбулентности через перемежаемость в инертных и реагирующих струях» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 50-59 (2020)

Выполнено экспериментальное исследование дозвуковых течений различных газов в ближнем поле инертных и реагирующих струй. Струи истекали из длинных трубок диаметром 2–8 мм в воздушное пространство при низких числах Рейнольдса 400–5000. В качестве рабочего тела использовались: для инертных изотермических струй – воздух, двуокись углерода, пропан, фреон-22; для реагирующих струй – пропан в смеси с инертным разбавителем (СО₂). В инструментарий входили гильберт-визуализация, PIV, термоанемометрия и зондовая термометрия. Впервые обнаружен сценарий перехода к турбулентности через механизм перемежаемости в инертных и реагирующих струях. Он реализуется в диапазоне чисел Рейнольдса 1900–3500, когда внутри источника струи – в трубке происходит ламинарно-турбулентный переход в отсутствие искусственных возмущений. Турбулентные пятна, образующиеся в трубе в переходном режиме, имеют статистический характер и достаточно устойчивы в ближнем поле струи. Распространяясь вниз по течению, они оказывают существенное воздействие на динамику свободной струи и диффузионного факела.

Горобей Н.Н., Лукьяненко А.С., Гольцев А.В. «Собственная масса Вселенной» Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, 13, № 1, с. 147-154 (2020)

Предложена модификация ковариантной теории, основанная на понятии собственной массы (распределение масс) системы. Собственная масса является особой динамической величиной, которая образует фундаментальную систему отсчета для измерения собственного времени и пространственных сдвигов без нарушения ковариантности теории. Рассмотрена простая модель неоднородной системы (Вселенная, струна) с двумя параметрами собственного времени, алгебра связей которой изоморфна SL2.

Пивнев П.П., Лукьянченко А.А., Чоп Д.А., Орлова Л.Г. «Параметрический гидролокатор траверзного обзора для обнаружения и мониторинга рыбных скоплений на мелководье» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 8, с. 11-21 (2019)

В настоящее время положение дел по промыслу биологических ресурсов Мирового океана кардинально меняется. Работы связанные с экологическим мониторингом морских акваторий проводятся на федеральном, региональном, территориальном и локальном уровнях. Основной целью мониторинга состояния акваторий водоемов, является обеспечение компетентных органов и природопользователей информацией о количественном и видовом составе обитающих организмов, а также информационная поддержка процедур принятия решений в области природоохранной деятельности и экологической безопасности. Систематическое обобщение информации о Мировом океане, биологических явлениях в совокупности знаний, необходимы для понимания распределения, численности и наличия рыб. Для того, чтобы не подорвать биологические запасы гидробионтов Мирового океана необходимо регулярно проводить наблюдение и научно-исследовательскую работу по количественному учету биологических ресурсов, регулировать квоты на вылов рыбы и моллюсков. В связи со сложностью учета биологических ресурсов в мелководных районах Мирового океана при помощи ныне существующих приборов, рассмотрены вопросы связанные с разработкой и исследованием гидролокатора траверзного обзора для мониторинга морских гидробионтов на мелководье, поскольку данная тема является актуальной, и остро стал вопрос о сохранении биологического разнообразия водоемов. Технология траверзного обзора с применением гидролокатора характеризуется высокой степенью автоматизации, информативностью, оперативностью исследований и низкими трудозатратами по сравнению с традиционными способами, основанными на использовании тралов, волокуш. Также необходимо отметить, что, благодаря использованию данного метода не происходит травмирования обитателей водоемов, поскольку зачастую травмированные гидробионты погибают. В гидролокаторе траверзного обзора в параметрическом режиме формируется «безлепестковая» узконаправленная диаграмма направленности в вертикальной плоскости, что позволяет увеличить дальность действия до 700 метров и более. А в горизонтальной плоскости для увеличения эхоконтакта и производительности поиска формируется широкая диаграмма направленности (30–40°) за счет использованием нескольких антенн накачки установленных под определенным углом относительно друг друга. Разработка и дальнейшее применение вышеуказанного гидроакустического прибора позволит создать своего рода базу данных с информацией о территориальном распределении рыбных скоплений в мелководных районах. Однако для практической реализации и создания таких сложных технических устройств требуется проведение целого комплекса прикладных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Грандиозность всего, что связано с представлением человека об океане, послужила основанием для широкого распространенного мнения о неограниченности и неистощимости ресурсов Мирового океана. Однако это мнение неправомочно в отношении биологических ресурсов. Об этом свидетельствуют признаки истощения запасов рыб и других объектов промысла в нерационально облавливаемых районах океана.

Кузнецов А.А., Лунев В.В. «Нагрев тонкого осторого клина в сверхзвуковом потоке» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 115-119 (2021)

Рассматривается задача о нагреве тонкого острого клина, внезапно погруженного в высокотемпературный сверхзвуковой поток при ламинарном или турбулентном режиме теплообмена на его поверхности. Проведен математический анализ поведения решения в окрестности особой точки в носке клина. Получено соответствующее численное решение задачи.

Толстошеев А.П., Лунев Е.Г., Мотыжев С.В., Дыкман В.З. «Модуль оценивания солености морской воды на основе измерений скорости звука» Морской гидрофизический журнал, 37, № 1, с. 132-142 (2021)

Цель. Достоверность знаний о динамике океана и изменчивости климата в значительной степени ограничивается отсутствием систематических контактных наблюдений солености в поверхностном слое моря – одного из основных гидрологических параметров, определяющих циркуляцию и стратификацию водных масс. Цель данной работы – создание автономного средства долговременного мониторинга солености верхнего слоя морской воды. Методы и результаты. Одним из наиболее эффективных средств контактных наблюдений верхнего слоя океана является глобальная сеть поверхностных дрейфующих буев – дрифтеров. В настоящее время в состав сети, насчитывающей свыше 1,5 тыс. буев, входит лишь небольшое количество дрифтеров-солемеров, применение которых, как правило, ограничено рамками пилотных экспериментов. Вычисление солености в дрифтерах реализовано традиционным методом с использованием результатов измерений электропроводимости и температуры. Существует ряд проблем, связанных как с принципом определения солености таким методом, так и с обеспечением долговременной стабильности датчиков электропроводимости в условиях загрязнения и биологического обрастания. В Морском гидрофизическом институте РАН был разработан дрифтер с модулем SVT для вычисления солености альтернативным методом – по результатам измерений скорости звука и температуры. В модуле используются специально разработанный времяпролетный измеритель скорости звука с фиксированной базой и кварцевый датчик температуры. В течение двух лет были выполнены многочисленные лабораторные и натурные испытания нескольких экземпляров модуля SVT. По данным лабораторных испытаний, пределы сходимости результатов измерений скорости звука в дистиллированной воде составили ±02 м/с. По данным долговременных натурных испытаний, которые проводились в условиях интенсивного биологического обрастания, погрешность оценивания солености по результатам измерений скорости звука и температуры модулем SVT находилась в пределах ±05‰, что позволяет рассчитывать на устойчивость характеристик модуля в реальных условиях длительной необслуживаемой эксплуатации в составе дрифтера. Выводы. Полученные результаты позволяют рекомендовать использование дрифтеров с модулями измерения скорости звука и температуры в качестве эффективного средства систематического оперативного мониторинга поля солености верхнего слоя моря.

Кравченко В.Ф., Луценко В.И., Луценко И.В., Ло Иян, Ань Н.С. «Имитационная модель акустических шумов процесса дыхания и технологии выделения сигнатур патологий легких» Физические основы приборостроения, 9, № 3, с. 64-77 (2020)

Представлены результаты экспериментального изучения статистических характеристик акустических шумов легких, как при нормальном их состоянии, так и при патологиях. Сделан вывод о возможности использования вложенных полумарковских процессов для описания нестационарных акустических шумов процесса дыхания, а также перспективности использования предложенной модели при мониторинге различных патологий легких. Предложены технологии выделения сигнатур шумов, при патологиях легких основанные на обработке усредненных спектров в различных фазах дыхания, текущих спектров и их моментных характеристик.

Кравченко В.Ф., Луценко В.И., Луценко И.В., Ло Иян, Ань Н.С. «Имитационная модель акустических шумов процесса дыхания и технологии выделения сигнатур патологий легких» Физические основы приборостроения, 9, № 3, с. 64-77 (2020)

Представлены результаты экспериментального изучения статистических характеристик акустических шумов легких, как при нормальном их состоянии, так и при патологиях. Сделан вывод о возможности использования вложенных полумарковских процессов для описания нестационарных акустических шумов процесса дыхания, а также перспективности использования предложенной модели при мониторинге различных патологий легких. Предложены технологии выделения сигнатур шумов, при патологиях легких основанные на обработке усредненных спектров в различных фазах дыхания, текущих спектров и их моментных характеристик.

Четверушкин Б.Н., Борисов В.Е., Давыдов А.А., Луцкий А.Е., Ханхасаева Я.В. «Моделирование тепловых потоков при обтекании баллистической модели на основе гиперболической квазигазодинамической системы» Математическое моделирование, 33, № 2, с. 41-54 (2021)

На основе компактного варианта гиперболической системы квазигазодинамических уравнений проведено численное моделирование сверхзвукового обтекания баллистической модели (HB-2) вязким теплопроводным газом для различных углов атаки α=0,8,16° и температурных факторов поверхности модели. Исследованы трехмерные аспекты течения и зависимость теплового потока от угла атаки и температуры стенки. Наличие угла атаки приводит к образованию двух продольных вихрей на подветренной стороне модели у плоскости симметрии. Эти области отрыва существенно влияют на распределение теплового потока на подветренной поверхности.

Лысенко В.И., Гапонов С.А., Смородский Б.В., Косинов А.Д., Ярославцев М.И. «Устойчивость сверхзвукового пограничного слоя на сублимирующей поверхности» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 15, № 1, с. 42-61 (2020)

Проведено теоретическое исследование характеристик сверхзвукового пограничного слоя на плоской пластине при числе Маха M=2 в условиях сублимации поверхности. В качестве материала для сублимирующего покрытия выбран нафталин (C10H8). Расчеты показали, что с повышением температуры поверхности при увеличении температуры торможения потока массовый расход испарения нафталина растет. Проведенные по линейной теории устойчивости расчеты показали, что увеличение испарения материала покрытия приводит к заметному уменьшению локальных скоростей роста неустойчивых возмущений пограничного слоя. Обнаружено, что стабилизация пограничного слоя сублимацией покрытия обтекаемой поверхности происходит при увеличении температуры сублимирующего покрытия, достигая максимума вблизи температуры тройной точки вещества покрытия. Проведенные эксперименты подтвердили стабилизирующее влияние сублимации поверхности. Ключевые слова сверхзвуковой пограничный слой, гидродинамическая устойчивость, ламинарно-турбулентный переход, бинарная газовая смесь, сублимация

Ганиев Р.Ф., Гришняев И.Н., Лысенко Г.П., Украинский Л.Е. «Научные основы возбуждения высокоинтенсивных гидроакустических волн с помощью детонации смеси водорода и кислорода» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 1, с. 3-14 (2021)

Установлены научные основы генерирования интенсивных гидроакустических волн в жидкости в результате детонации стехиометрической смеси водорода и кислорода. Высказана идея о возможности осуществления указанного процесса с помощью глубоководного электролизера, которая подтверждена экспериментально. Методами математического моделирования исследованы процессы горения и детонации объема стехиометрической смеси водорода и кислорода, окруженного жидкой средой, начальные условия повышения давления и температуры на границе раздела “продукты детонации–жидкая среда” в момент взрыва, обеспечивающие возникновение и распространение гидроакустической волны в жидкой среде. Оценена зависимость пикового давления полученной волны, длительности ее положительной фазы и длительности первого периода волны от объема водорода и кислорода, давления и других параметров. Показана возможность использования установленного эффекта для повышения нефтеотдачи пластов в нефтегазодобыче.

Новиков И.Д., Лихачёв С.Ф., Щекинов Ю.А., Андрианов А.С., Барышев А.М., Васюнин А.И., Вибе Д.З., де Граау Т., Дорошкевич А.Г., Зинченко И.И., Кардашёв Н.С., Костенко В.И., Ларченкова Т.И., Лихачёва Л.Н., Ляховец А.О., Новиков Д.И., Пилипенко С.В., Пунанова А.Ф., Рудницкий А.Г., Смирнов А.В., Шематович В.И. «Задачи научной программы космической обсерватории Миллиметрон и технические возможности её реализации» Успехи физических наук, 191, № 4, с. 404-443 (2021)

Представлена научная программа проекта “Спектр-М”, нацеленного на создание и эксплуатацию космической обсерватории Миллиметрон (КОМ), планируемой к запуску в конце 2020-х годов. Обсерватория будет обладать набором уникальных технических возможностей по наблюдению астрономических объектов в широком диапазоне длин волн от 50 мкм до 10 мм с недостижимой ранее в этой области спектра чувствительностью (до ∼0,1 мкЯн) в режиме одиночного зеркала и беспрецедентно высоким угловым разрешением (∼0,1 мкс дуги) в режиме наземно-космического радиоинтерферометра со сверхдлинной базой (КРСДБ). Программа направлена на класс приоритетных фундаментальных проблем астрофизики и физики в целом, которые могут быть разрешены исключительно с помощью возможностей КОМ: 1) исследование физических процессов в ранней Вселенной вплоть до красных смещений z∼2·10⁶ с помощью регистрации μ-искажений частотного спектра реликтового излучения, изучение строения и эволюции Вселенной на красных смещениях z<15 в наблюдениях y-искажений спектра микроволнового фона; 2) исследование геометрии пространства-времени вокруг сверхмассивных чёрных дыр (СМЧД) в центре нашей Галактики и галактики М87 с помощью построения изображения теней в их окрестности, исследование свойств плазмы в области формирования теней, а также выявление возможных наблюдательных проявлений кротовых дыр; 3) исследование наблюдательных проявлений возникновения жизни во Вселенной – поиск воды и биомаркеров в межзвёздной среде нашей Галактики. Сюда же попадает и ряд родственных проблем, также требующих для своего решения технических возможностей обсерватории Миллиметрон: возникновение первых галактик и СМЧД (z≳10), альтернативные подходы измерения постоянной Хаббла, физики СМЧД в “затенённых” пылью ядрах галактик, исследование протопланетных дисков и транспорта воды в них, исследование “миров с океанами” в Солнечной системе.