Алешин Н.П., Кириллов А.А., Могильнер Л.Ю., Савелова Е.П. «Общее решение задачи рассеяния упругих волн на плоской трещине» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 499, № 1, с. 58-65 (2021)

Рассмотрена 3D-задача рассеяния упругих волн на трещинах в однородной изотропной среде. Используя метод функции Грина и специально введенные вспомогательные функции (потенциалы), показано, как в общем случае для плоских трещин граничные условия можно разделить на две независимые части, одна их которых представляет собой систему из двух дифференциальных уравнений, решение которой приводит к волнам Рэлея на поверхностях трещины, а вторая включает одно дифференциальное уравнение, сведенное к аналогичному для рассеяния акустической волны на абсолютно жестком включении. На примере рассеяния на трещине в виде диска показано, что выражения для рассеянных полей могут быть сведены к квадратурам, что актуально, например, для исследования выявления трещин методами ультразвуковой дефектоскопии.

Ильичев А.Т., Савин А.С. «Эволюция возмущений свободной поверхности от пульсирующего заглубленного источника в жидкости конечной глубины» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 19-24 (2021)

Рассматривается плоская задача об эволюции возмущений поверхности идеальной несжимаемой жидкости конечной глубины, вызванных заглубленным пульсирующим точечным источником, начинающим свою работу в изначально невозмущенной среде. Описан процесс установления поверхностных волн, распространяющихся симметрично в обе стороны от источника. Жидкость предполагается идеальной и несжимаемой, а ее движение – потенциальным.

Мартьянов А.К., Седов В.С., Заведеев Е.В., Савин С.С., Ральченко В.Г., Конов В.И. «Синтез мультислойных алмазных пленок в СВЧ-плазме в режимах с периодической инжекцией азота» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 27-30 (2021)

Использование поликристаллического алмаза в оптике (прозрачные окна) и электронике (теплоотводы) обычно предполагает полировку синтезированной пластины. Однако при механической полировке возникает ряд проблем ввиду того, что алмаз является материалом с рекордной твердостью. В данной работе описан новый подход к формированию алмазных пленок со сниженной шероховатостью путем периодического ограниченного по времени добавления (инжекции) азота в стандартную газовую смесь метан–водород (CH₄–H₂). Азот стимулирует вторичное зародышеобразование на уже сформированных хорошо ограненных зернах алмаза микрометрового размера, что препятствует их дальнейшему разрастанию. Переход от непрерывной подачи N2 к его кратковременным инжекциям позволяет предотвратить образование сплошного слоя нанокристаллического алмаза и дает возможность выращивать высококачественные микрокристаллические слои алмаза между этапами инжекции азота.

Канель Г.И., Савиных А.С., Гаркушин Г.В., Разоренов С.В. «Переотражения упругого предвестника ударной волны в твердом теле» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 5-8 (2021)

На примере экспериментальных данных по отражению упругопластической волны ударного сжатия от поверхности пластины из стали или алюминиевого сплава обсуждаются условия и закономерности формирование переотраженной упругой волны. Обнаружено, что возможность ее образования, а также ее амплитуда и затухание связаны с релаксационными свойствами материала в состоянии перед пластической ударной волной.

Садикова Д.Г., Андреев А.А. «Ультразвук терапевтического диапазона влияет на формирование микрочастиц льда» Биофизика, 66, № 2, с. 213-218 (2021)

DOI: 10.31857/S0006302921020010

Арсеев П.И., Виноградов Е.А., Кведер В.В., Литасов К.Д., Муртазаев А.К., Пудалов В.М., Рыжов В.Н., Садовский М.В., Стрельцов С.В., Сурис Р.А., Суровцев Н.В., Щербаков И.А. «Вадим Вениаминович Бражкин (к 60-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 10, с. 1127_-1128 (2021)

Гасанов А.Р., Гасанов Р.А., Ахмедов Р.А., Садыхов М.В. «Оптимизация эксплуатационных параметров акустооптической линии задержки» Приборы и техника эксперимента, № 3, с. 82-87 (2021)

Проведен анализ эксплуатационных параметров акустооптической линии задержки (а.о.л.з.) с прямым детектированием, таких как диапазон плавно управляемой задержки сигналов и граничная частота полосы пропускания. Показано, что диапазон плавно управляемой задержки сигналов ограничен максимальной длиной фотоупругой ячейки и минимальной скоростью распространения упругой волны в ней. В то же время граничная частота напрямую определяется временем пересечения оптического пучка упругим волновым пакетом. Получено уравнение переходной характеристики а.о.л.з., которое затем использовано для исследования характера зависимости граничной частоты полосы пропускания от диаметра светового пучка и скорости распространения упругой волны в фотоупругой ячейке. Результаты численного анализа апробированы экспериментально на макете а.о.л.з. с прямым детектированием.

Сажина О.С., Булыгин И.И., Черепащук А.М. «Исследование спектральных характеристик и статистических свойств фликкер-шума рентгеновской новой A0620-00» Астрономический журнал, 98, № 9, с. 754-779 (2021)

Представлены методологические исследования спектральных характеристик и статистический анализ фликкер-шума на примере двух выборок данных 2016–2017 гг. по рентгеновской новой A0620-00. Полученные результаты указывают на природу фликкер-шума как апериодических явлений в звездных атмосферах и в областях взаимодействия звезд в двойных системах, в том числе явлений вспышечной природы. Показано, что фликкер-шум описывается распределениями неотрицательных случайных величин: гамма-распределением и распределением Вейбулла, что роднит его с атмосферными процессами в метеорологии, геологическими процессами (землетрясениями). Моделирование данных процессов показывает структурное соответствие реальным данным (диаграммы Херста), а также указывает на наличие дополнительных неучтенных шумов предположительно гауссовой природы. Проведенные исследования дают рекомендации дополнять модели кривых блеска двойных астрофизических систем гамма-распределением и распределением Вейбулла. Ключевые слова: фликкер-шум, статистический анализ, спектральный анализ, двойные системы, гамма-распределение, распределение Вейбулла DOI: 10.31857/S0004629921090061

Прохоренко С.А., Сазонов С.Ю. «Темп роста сверхмассивных черных дыр и его зависимость от массы звездного населения галактик в современную эпоху» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 8, с. 537-556 (2021)

Салита Д.С., Поляков В.В. «Акустическая эмиссия при пластической деформации оловянно-свинцовых сплавов» Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 17, № 1, с. 119-123 (2020)

Проведено исследование акустической эмиссии при статическом растяжении оловянно-свинцовых сплавов в условиях повторного нагружения. Были исследованы сплавы 30%Pb-70%Sn, 20%Pb-80%Sn, 10%Pb-90%Sn, отличавшиеся топологически различной структурой. Для сплава 30%Pb-70%Sn структура характеризовалась эвтектическими колониями из чередующихся прослоек α- и β-фаз, образовывавшими связный кластер, с включениями изолированных зерен β-фазы. При увеличении концентрации β-фазы формировался связный кластера из зерен олова с изолированными включениями эвтектических областей. Для сплава 10%Pb-90%Sn эти области были представлены небольшими участками, располагавшимися по границам зерен β-фазы. Экспериментально обнаружено, что при повторном нагружении оловянно-свинцовых сплавов регистрировалась акустическая эмиссия, возникавшая с самого начала повторного нагружения до достижения уровня предыдущей нагрузки. Это означало, что нарушался эффект Кайзера, наблюдавшийся в большинстве металлических материалов. Для объяснения отклонения от акустоэмиссионного эффекта памяти рассмотрены физические механизмы, обусловленные наличием областей с эвтектической структурой. Для сплава 30%Pb-70%Sn пластическая деформация в первую очередь осуществлялась за счет движение эвтектических колоний как целого по общим границам раздела. При высоких концентрациях β-фазы в сплавах 20%Pb-80%Sn и 10%Pb-90%Sn пластическое течение реализовывалось путем скольжении зерен β-фазы по эвтектическим прослойками, залегавшим по границам зерен олова. Как следствие, при повторном нагружении отсутствовали мощные дислокационные барьеры, тормозящие дислокационные потоки. В связи с этим акустическая эмиссия регистрировалась на ранних стадиях повторного нагружения.

Багаев С.Н., Забродский А.Г., Задков В.Н., Каплянский А.А., Кведер В.В., Колачевский Н.Н., Месяц Г.А., Наумов А.В., Салихов К.М., Сурис Р.А., Шалагин А.М., Щербаков И.А. «Евгений Андреевич Виноградов (к 80-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 10, с. 1125_-1126 (2021)

Салихов Т.Х., Мадвалиев У., Шарифов Д.М., Туйчиев Х.Ш. «Влияние теплофизических свойств подложки на характеристики нелинейного фотоакустического сигнала непрозрачных сред» Журнал прикладной спектроскопии, 86, № 6, с. 908-916 (2019)

Салихов Т.Х., Мадвалиев У., Шарифов Д.М., Туйчиев Х.Ш. «К теории генерации нелинейного фотоакустического сигнала при газомикрофонной регистрации» Журнал технической физики, 91, № 1, с. 1608-1618 (2021)

Предложена теория генерации первых двух гармоник нелинейного фотоакустического сигнала твердотельным образцом с произвольным значением теплопроводности. Для предельных случаев (термически тонких и толстых образцов) получены достаточно простые выражения зависимости амплитуды возбуждаемого фотоакустического сигнала от степени черноты образца и теплофизических параметров образца, газа и подложки, включая их термические коэффициенты. Ключевые слова: фотоакустика, тепловая нелинейность, вторая гармоника.

Васильев В.В., Салов В.А. «Устойчивость бесконечно длинной цилиндрической оболочки, нагруженной наружным давлением, создаваемым жесткой внешней средой» Известия российской академии наук. Механика твердого тела, № 4, с. 98-108 (2021)

Рассматривается задача устойчивости бесконечно длинной цилиндрической оболочки, находящейся в абсолютно жесткой среде, сжимающей оболочку так, что она может потерять устойчивость деформируясь только во внутреннюю полость. С помощью уравнений нелинейной теории оболочек, учитывающей из нелинейных эффектов только изменения радиусов кривизны срединной поверхности оболочки в процессе деформации, получено точное решение, определяющее критическое давление или предельную величину докритической деформации оболочки. Установлено, что критическое давление и деформация в значительной степени зависят от связи между оболочкой и наружной средой в кольцевом направлении. Исследовано два предельных случая – оболочка жестко связанная со средой и оболочка свободная от тангенциальной кольцевой поверхностной нагрузки. Полученное решение сопоставляется с результатами эксперимента, проведенного на композитных оболочках с металлическим и полимерным внутренним слоем.

Салтыков В.А. «Комментарий к статье А.А. Любушина, Г.Н. Копыловой, Ю.К. Серафимовой "Связь мультифрактальных и энтропийных свойств сейсмического шума на Камчатке с неравномерностью вращения Земли”» Физика Земли, № 2, с. 164-166 (2021)

В комментарии к статье рассматривается проблема кондиционности исходных сейсмологических данных нестандартного низкочастотного диапазона с точки зрения метрологии, а также ставится под сомнение обоснованность получаемых результатов. Последний аспект связывается с полным отсутствием в работе А.А. Любушина с соавторами оценок доверительных интервалов в рассчитываемых статистиках, что не соответствует общепринятым подходам к представлению результатов обработки экспериментальных данных. Без проведения таких оценок авторами был сделан необоснованный вывод о коррелированности процессов и, как следствие, о триггерном воздействии неравномерности вращения Земли на сейсмический процесс.

Качанов В.К., Соколов И.В., Самокрутов А.А., Шевалдыкин В.Г., Федоренко С.А., Алехин С.Г., Козлов А.В., Пичугин Н.К. «Построение дисперсионной зависимости корректирующего коэффициента при контроле компактных изделий квадратного сечения импакт-эхометодом» Дефектоскопия, № 1, с. 3-14 (2021)

Приведены результаты вычисления коэффициента коррекции геометрической дисперсии скорости звука β в компактных изделиях квадратного сечения при различных отношениях толщины к стороне сечения. С помощью моделирования в программной среде ANSYS показано, что по мере увеличения данного отношения происходит трансформация основного вида колебаний, обуславливающего собственный резонанс в компактном изделии: от продольных волн в компактных изделиях типа «свая» к волнам Лэмба в компактных изделиях типа «плита». При этом в компактных изделиях происходит нелинейное изменение коэффициента β, позволяющего скорректировать эффект геометрической дисперсии. Рассчитана дисперсионная зависимость коэффициента β в компактных объектах квадратного поперечного сечения от различного соотношения толщины и стороны сечения изделия.

Пивоваров А.А., Ярощук И.О., Швырев А.Н., Самченко А.Н. «Автономная низкочастотная широкополосная гидроакустическая излучающая станция с электромагнитным преобразователем» Приборы и техника эксперимента, № 6, с. 95-99 (2020)

Гидроакустическая излучающая станция с электромагнитным преобразователем развивает акустическое давление до 2400 Па (188 дБ), приведенное к расстоянию 1 м от оси излучателя, в диапазоне частот 420–520 Гц (по уровню –3 дБ) и обладает рабочей глубиной погружения до 500 м. Примененные технические решения позволяют использовать станцию для широкого круга океанологических исследований, а также при построении систем навигации подводных аппаратов и передачи данных по гидроакустическому каналу.

Пивоваров А.А., Ярощук И.О., Долгих Г.И., Швырев А.Н., Самченко А.Н. «Автономный акустический регистратор и его применение в составе гидрофизического комплекса» Приборы и техника эксперимента, № 3, с. 123-128 (2021)

Описаны конструктивные решения и характеристики автономных акустических регистраторов, а также дано краткое описание элементов измерительного гидрофизического комплекса (излучатели, термогирлянды и др.), в составе которого они применяются. Технические возможности, заложенные в акустические регистраторы, позволяют оперативно создавать различные конфигурации дискретных антенных решеток и акустических интерферометров. На основе данных, полученных с таких приемных систем в составе гидрофизического комплекса, можно проводить диагностику водной среды, донных осадков, а также оценивать акустические характеристики различных источников звука. Предложены некоторые методы и подходы для решения подобных задач и приведены примеры.

Сандитов Д.С., Сангадиев С.Ш. «Характерная скорость охлаждения и стеклование жидкостей» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 497, № 1, с. 27-30 (2021)

Работа посвящена анализу и обобщению кинетических критериев стеклования с привлечением модели делокализованных атомов. Предлагается обобщенный критерий перехода жидкость–стекло. Жидкость переходит в замороженное стеклообразное состояние, когда скорость ее охлаждения q=dT/dt достигает определенной доли C_g от характерной скорости охлаждения qg = T_g/τ_g, тесно связанной со временем релаксации структуры τg при температуре стеклования T_g.

Сандитов Д.С., Бадмаев С.С., Машанов А.А. «Зависимость отношения квадратов скоростей акустических волн в твердых телах от параметра Грюнайзена» Известия вузов. Физика, 64, № 5, с. 32-37 (2021)

Установлено, что в формулах Леонтьева и Беломестных–Теслевой для параметра Грюнайзена правые части равенств зависят от ангармонизма через отношения квадратов скоростей акустических волн (v_L²/v_S²) и параметра Грюнайзена γ. Теоретическая зависимость (v_L²/v_S²) от γ в целом согласуется с экспериментальными данными как для кристаллов, так и для стеклообразных твердых тел. Величина (v_L²/v_S²) оказывается однозначной функцией отношения тангенциальной и нормальной жесткостей межатомной связи.

Сандитов Д.С., Машанов А.А. «Ангармонизм и отношение квадратов скоростей звука в стеклообразных твердых телах» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 497, № 1, с. 21-26 (2021)

Полученная зависимость отношения квадратов скоростей продольной и поперечной акустических волн v²_L/ v²_S от параметра Грюнайзена γ – меры ангармонизма – находится в согласии с экспериментальными данными. Величина v²_L/ v²_S оказывается однозначной функцией отношения тангенциальной и нормальной жесткостей межатомной связи. Ключевые слова: скорости упругих волн, ангармонизм, уравнения Грюнайзена, Леонтьева, Беломестных–Теслевой, тангенциальная и нормальная жесткости межатомной связи, стекла

Сандитов Д.С., Сангадиев С.Ш. «Характерная скорость охлаждения и стеклование жидкостей» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 497, № 1, с. 27-30 (2021)

Работа посвящена анализу и обобщению кинетических критериев стеклования с привлечением модели делокализованных атомов. Предлагается обобщенный критерий перехода жидкость–стекло. Жидкость переходит в замороженное стеклообразное состояние, когда скорость ее охлаждения q=dT/dt достигает определенной доли C_g от характерной скорости охлаждения qg = T_g/τ_g, тесно связанной со временем релаксации структуры τg при температуре стеклования T_g.

Гаврилов Б.Г., Поклад Ю.В., Рыбнов Ю.С., Ряховский И.А., Санина И.А. «Геомагнитные эффекты удаленных землетрясений» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 1, с. 115-123 (2021)

Представлены результаты исследования взаимосвязи сейсмических событий с геомагнитными возмущениями, возникающими в результате акустического воздействия на нижнюю ионосферу, вызванного колебаниями земной поверхности на расстояниях в насколько тысяч км от очага землетрясения. Измерения выполнены на базе обс. Михнево, оборудованной приборным комплексом, включающим сейсмические, акустические, электромагнитные и ионосферные средства наблюдений и оборудованным системой временнoй привязки с использованием приемников системы GPS, что обеспечивает точность синхронизации данных измерений не хуже 20 нс. На примере пяти сейсмических событий показаны закономерности формирования атмосферных и геомагнитных эффектов удаленных землетрясений и зависимость времени их появления от расстояния до сейсмического источника. Продемонстрировано различие в характере и времени возникновения геомагнитных пульсаций, связанных с воздействием на ионосферу акустических волн, от сигналов, обусловленных сейсмомагнитным эффектом.

Бородкова Н.Л., Сапунова О.В., Еселевич В.Г., Застенкер Г.Н., Ермолаев Ю.И. «Анализ поведения потока ионов солнечного ветра в области овершута межпланетной ударной волны» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 5, с. 560-571 (2021)

По данным плазменного спектрометра БМСВ, установленного на космическом аппарате СПЕКТР-Р, была исследована структура течения плазмы солнечного ветра за рампом межпланетной ударной волны. Особое внимание было уделено области овершута, в которой наблюдаются коррелированные, затухающие при удалении от рампа колебания потока ионов и магнитного поля, сформированные двумя популяциями ионов: втекающим солнечным ветром и пучком отраженных ионов. На основании анализа 26 пересечений фронтов межпланетных ударных волн, в которых наблюдались овершуты в величине потока ионов и магнитного поля, было показано, что овершуты образуются не только у сверхкритических ударных волн, но и у тех, у которых числа Маха меньше или приближаются к значению первого критического числа Маха. Получено, что на формирование и величину амплитуды овершута в структуре фронта ударной волны оказывают существенное влияние угол между нормалью к фронту ударной волны и вектором магнитным полем перед фронтом, число Маха, магнитная и плазменная компрессия на фронте волны. Установлено, что длина волны колебаний, определенная по измерениям магнитного поля на космическом аппарате WIND, в среднем, совпадает с длиной волны колебаний, определенной по потоку ионов на космическом аппарате СПЕКТР-Р, а пространственные масштабы областей затухания колебаний могут сильно различаться.

Слюта Е.Н., Высочкин В.В., Иванов В.В., Маковчук В.Ю., Назаров А.И., Погонин В.И., Роскина Е.А., Сафронов В.В., Таций Л.П. «Прибор МЕТЕОР-Л на лунном орбитальном аппарате Луна-26: детектор космической пыли» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 5, с. 444-453 (2021)

Детектор космической пыли ионизационного типа МЕТЕОР-Л разрабатывается для лунного орбитального аппарата Луна-26 и предназначен для изучения распределения в пространстве метеорных тел по массе и скорости, и долговременного мониторинга динамичной эволюции пылевой компоненты в лунной экзосфере. Последние исследования облаков пыли вокруг Луны показывают тесную взаимосвязь постоянной и динамичной эволюции компонентов лунной экзосферы, геологической истории образования лунного реголита, процессов образования и накопления летучих компонентов в лунном реголите с постоянным воздействием таких компонентов межпланетной среды, как межпланетная пыль преимущественно кометного происхождения и метеороиды из пояса астероидов. Детектор космической пыли способен регистрировать метеорные частицы размером 0.1–3 мкм с массой 10^–14–10^–9 г и скоростью от 3 до 35 км с^–1. Испытания и калибровка на ускорителе частиц подтвердили заявленные функциональные возможности детектора для регистрации частиц космической пыли с параметрами, характерными для лунной экзосферы. Ключевые слова: Луна, лунная экзосфера, межпланетная пыль, метеорный поток, метеороиды, метеоритная бомбардировка, детектор космической пыли, лунный реголит DOI: 10.31857/S0320930X21050042

Слюта Е.Н., Маров М.Я., Дунченко А.Г., Маковчук В.Ю., Морозов О.В., Назаров А.И., Иванов В.В., Погонин В.И., Роскина Е.Г., Сафронов В.В., Харлов Б.Н., Таций Л.П. «Эксперимент термо-лр на посадочном аппарате Луна-27: изучение теплофизических, физико-механических и электромагнитных свойств лунного грунта» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 5, с. 454-475 (2021)

Прибор разрабатывается для эксперимента ТЕРМО-ЛР на лунном посадочном космическом аппарате Луна-27 и предназначен для контактных геофизических измерений различных свойств лунного грунта на поверхности и на глубину до 3 м. Рассматриваются научные задачи эксперимента по исследованию физико-механических (плотность, механические и деформационные характеристики), теплофизических (теплопроводность, теплоемкость) и электромагнитных (диэлектрическая проницаемость, магнитная восприимчивость) свойств лунного грунта и внутреннего теплового потока Луны. Приводятся описание конструкции и технические характеристики, функциональная схема и режимы работы прибора, который состоит из трех основных блоков – блока глубинных исследований с глубинным каротажным зондом, блока поверхностных исследований и блока электроники. В состав каротажного зонда входят самозаглубляющийся молоток пенетратор, датчик диэлектрической проницаемости, датчик магнитной восприимчивости и лента с термодатчиками для измерения распределения температуры в грунте и внутреннего теплового потока. В состав блока поверхностных исследований входят термодатчики для измерений в пассивном и активном режимах теплофизических свойств лунного грунта на поверхности. Рассматриваются испытания и калибровка термодатчиков блока поверхностных исследований, которые подтвердили высокие эксплуатационные характеристики датчика и надежность интерпретации измерений. Ключевые слова: Луна, лунный грунт, реголит, ТЕРМО-ЛР, Луна-27, каротажный зонд, физико-механические свойства, теплофизические свойства, электромагнитные свойства, внутренний тепловой поток DOI: 10.31857/S0320930X21050054

Колесников А.Ф., Лукомский И.В., Сахаров В.И., Чаплыгин А.В. «Экспериментальное и численное моделирование теплообмена поверхности графита в недорасширенных струях диссоциированного азота» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 136-144 (2021)

На индукционном ВЧ-плазмотроне ВГУ-4 (ИПМех РАН) проведены эксперименты по теплообмену в недорасширенных сверхзвуковых струях высокоэнтальпийного азота с графитовым образцом при давлении в барокамере 8.5 гПа, расходе газа через разрядный канал 3.6 г/с, мощности ВЧ-генератора 64 кВт. Использовались водоохлаждаемые конические сопла с диаметрами выходных сечений 30, 40 и 50 мм. Для условий экспериментов в сверхзвуковых режимах численным методом в рамках уравнений Навье–Стокса и упрощенных уравнений Максвелла выполнено моделирование течений плазмы азота в разрядном канале плазмотрона и обтекания недорасширенными струями диссоциированного азота цилиндрической державки с графитовым образцом. Из сопоставления экспериментальных и расчетных данных по тепловым потокам к поверхности образца определен эффективный коэффициент гетерогенной рекомбинации атомов азота на поверхности графита при температурах 2273–2500 K.

Добындэ М.И., Свертилов С.И., Панасюк М.И. «Расчеты радиационных нагрузок, создаваемых космическими лучами в атмосфере Земли» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 11, с. 1642-1645 (2021)

Воздействие высокоэнергичных космических лучей, проникающих в атмосферу Земли, создает радиационные риски для авиационных полетов. Промоделировано распространение частиц космических лучей в атмосфере и вычисляем высотные профили радиационных нагрузок за алюминиевой защитой различной толщины. Полученные результаты могут стать основой системы мониторинга радиационных нагрузок при авиаперелетах.

Глазачев Д.О., Попова О.П., Подобная Е.Д., Артемьева Н.А., Шувалов В.В., Светцов В.В. «Эффекты ударной волны, генерируемой на поверхности Земли при падении космических тел размером от 20 м до 3 км» Физика Земли, № 5, с. 133-145 (2021)

Разрушения на поверхности Земли, вызываемые ударной волной, являются одним из наиболее важных и опасных последствий падений астероидов и комет. Избыточное давление и скорость ветра за фронтом ударной волны, приводящие к тем или иным опасным последствиям, могут быть оценены на основе специально разработанных моделей взаимодействия космических объектов с атмосферой и поверхностью Земли. Ударная волна является также причиной сейсмических эффектов, но в данной работе рассматривается только прямое действие ударной волны. Систематическое численное моделирование взаимодействия космических объектов с атмосферой было ранее проведено для большого количества различных сценариев в рамках гидродинамической модели. Анализ результатов этого моделирования позволяет предложить аппроксимационные соотношения, которые дают возможность оценить избыточное давление, скорость ветра за ударной волной и их распределение на поверхности, если известны параметры импактора, его скорость и угол наклона траектории. Эти соотношения учитывают пространственную неоднородность распределения избыточного давления на поверхности Земли. Полученные соотношения подобия были протестированы на данных Челябинского и Тунгусского событий, и было показано хорошее соответствие с данными разрушений. Полученные аппроксимационные соотношения используются в интернет-калькуляторе (http://www.AsteroidHazard.pro), позволяющем быстро и достаточно точно оценивать различные эффекты падений.

Светцов В.В., Шувалов В.В. «Оценки воздействия на Землю ударов апериодических комет» Физика Земли, № 5, с. 210-222 (2021)

Удары комет по Земле, как и сами кометы, особенно апериодические, по сравнению с астероидами изучены гораздо меньше. Но, несмотря на редкость таких ударов, они происходили в прошлом и нельзя исключить их в ближайшем будущем. Причем возможны удары межзвездных и, в принципе, даже межгалактических объектов с гиперболическими орбитами. Одна такая комета 2I/Борисов была открыта совсем недавно. Для оценки воздействия таких объектов на Землю мы провели численное моделирования ударов кометных ядер диаметром 1 и 3 км по твердой Земле со скоростями 70 и 170 км/с под углом 45° к поверхности. Моделирование проводилось с помощью гидродинамической компьютерной программы с учетом термодинамических свойств пылевого ядра и оболочки кометы и земной коры в твердом и расплавленном состоянии. Определялись потоки теплового излучения на поверхности Земли на основе приближенного решения уравнения переноса излучения с учетом оптических свойства паров и воздуха. Оценены размеры зоны поражения воздушной ударной волной, массы выброшенного вещества в атмосферу и ее загрязнение, магнитуды землетрясений, размеры областей потенциального возникновения пожаров. Наиболее опасное прямое воздействие связано с возможностью возникновения пожаров в области, которая намного превышает как размер ударного кратера, так и область низкоскоростных выбросов из кратера, составляя в диаметре от 3000 км при минимальной из рассмотренных энергий удара до 14 000 км при ударе с максимальной энергией. Долговременные последствия ударов связаны с загрязнением атмосферы мелкодисперсными выбросами, химическими компонентами, затемнением атмосферы.

Свиржевский Н.С., Базилевская Г.А., Калинин М.С., Крайнев М.Б., Махмутов В.С., Свиржевская А.К., Стожков Ю.И. «Гелиосферное магнитное поле и модель Паркера» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 3, с. 282-294 (2021)

В паркеровской модели гелиосферного магнитного поля отношение азимутальной компоненты поля B_φ к радиальной компоненте B_r зависит только от радиальной скорости@V солнечного ветра и координат точки наблюдения (r,θ): B_φ/B_r=–ωrsinθ/V (на расстоянии от Солнца r>1 а. е.). Мы проверили это соотношение вблизи эклиптики на радиальных расстояниях до 19 а. е. по данным космических аппаратов VOYAGER 1, VOYAGER 2 и ULYSSES и вне эклиптики по данным ULYSSES. Показано, что предсказания паркеровской модели хорошо согласуются с наблюдениями вне секторных зон в периоды времени, близкие к минимумам солнечной активности. В пределах секторных зон и в периоды максимумов солнечной активности существуют значительные расхождения между данными наблюдений и предсказаниями этой модели.

Свиржевский Н.С., Базилевская Г.А., Калинин М.С., Крайнев М.Б., Махмутов В.С., Свиржевская А.К., Стожков Ю.И. «Гелиосферное магнитное поле и модель Паркера» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 3, с. 282-294 (2021)

В паркеровской модели гелиосферного магнитного поля отношение азимутальной компоненты поля B_φ к радиальной компоненте B_r зависит только от радиальной скорости@V солнечного ветра и координат точки наблюдения (r,θ): B_φ/B_r=–ωrsinθ/V (на расстоянии от Солнца r>1 а. е.). Мы проверили это соотношение вблизи эклиптики на радиальных расстояниях до 19 а. е. по данным космических аппаратов VOYAGER 1, VOYAGER 2 и ULYSSES и вне эклиптики по данным ULYSSES. Показано, что предсказания паркеровской модели хорошо согласуются с наблюдениями вне секторных зон в периоды времени, близкие к минимумам солнечной активности. В пределах секторных зон и в периоды максимумов солнечной активности существуют значительные расхождения между данными наблюдений и предсказаниями этой модели.

Кравцова М.В., Олемской С.В., Сдобнов В.Е. «Форбуш-эффект и геомагнитная буря в апреле 1990 г.» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 11, с. 1623-1626 (2021)

По данным наземных измерений космических лучей на мировой сети станций исследованы Форбуш-эффект и геомагнитная буря в апреле 1990 г. Рассчитаны спектры вариаций, анизотропия космических лучей и изменения планетарной системы жесткостей геомагнитного обрезания. Определены расстояние до подсолнечной точки, радиус кольцевого тока, а также вклад кольцевого тока в Dst-индекс во время исследуемых событий.

Севостьянов М.А., Баикин А.С., Каплан М.А., Колмаков А.Г., Гудков С.В., Ребезов М.Б., Гарнов С.В. «β сплав Ti–20Nb–10Ta–5Zr со структурированной на микро- и наномасштабе поверхностью» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 37-40 (2021)

Показано, что сплав является гомогенным (Ti-65%, Nb-20%, Ta-10%, Zr-5%). Только в близком к поверхности слое толщиной порядка 100 нм наблюдается изменение элементного состава. Поверхность сплава обеднена по содержанию титана (∼20%) и обогащена по содержанию тантала (∼20%). Также на поверхности присутствует большое количество оксидов (∼50%). Сплав является однофазным с кристаллической решеткой типа β-Ti (кубическая сингония, пространственная группа Im3m). Сплав имеет предел текучести около 550 МПа, предел прочности около 700 МПа. Модуль Юнга порядка 50 ГПа. Относительное удлинение сплава около 1.4%. На микромасштабе на поверхности проволоки и пластин из сплава Ti–20Nb–10Ta–5Zr обнаружены складки и продольные гребнеобразные структуры высотой до 0.5 мкм. При анализе нанотопологии установлено, что даже между гребнеобразными структурами или на их вершинах присутствуют неровности высотой вплоть до 100–150 нм.

Ларионов В.В., Лидер А.М., Долматов Д.О., Седнев Д.А. «Ультразвуковой контроль дефектов металлических изделий сложной формы» Дефектоскопия, № 5, с. 31-36 (2021)

Автоматизация является актуальным вопросом развития методов и аппаратуры ультразвукового неразрушающего контроля. Условия современного промышленного производства требуют разработки средств ультразвукового контроля, которые были бы гибкими к широкой и изменяющейся номенклатуре производимых изделий, которые, как правило, имеют сложную форму. В данной работе предложена технология ультразвуковой дефектоскопии объектов сложной формы. В рамках данной технологии предполагается использование шестиосевых роботизированных манипуляторов для обеспечения требуемого угла ввода ультразвуковых волн в объект контроля в каждой измерительной позиции. Корректная траектория движения робота в процессе сканирования обеспечивается восстановлением профиля поверхности объекта контроля методами оптической профилометрии и определением расположения объекта контроля относительно роботизированного манипулятора за счет использования электрического щупа. В рамках данной работы эффективность разработанной технологии верифицируется экспериментально.

Мартьянов А.К., Седов В.С., Заведеев Е.В., Савин С.С., Ральченко В.Г., Конов В.И. «Синтез мультислойных алмазных пленок в СВЧ-плазме в режимах с периодической инжекцией азота» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 27-30 (2021)

Использование поликристаллического алмаза в оптике (прозрачные окна) и электронике (теплоотводы) обычно предполагает полировку синтезированной пластины. Однако при механической полировке возникает ряд проблем ввиду того, что алмаз является материалом с рекордной твердостью. В данной работе описан новый подход к формированию алмазных пленок со сниженной шероховатостью путем периодического ограниченного по времени добавления (инжекции) азота в стандартную газовую смесь метан–водород (CH₄–H₂). Азот стимулирует вторичное зародышеобразование на уже сформированных хорошо ограненных зернах алмаза микрометрового размера, что препятствует их дальнейшему разрастанию. Переход от непрерывной подачи N2 к его кратковременным инжекциям позволяет предотвратить образование сплошного слоя нанокристаллического алмаза и дает возможность выращивать высококачественные микрокристаллические слои алмаза между этапами инжекции азота.

Бычков В.Л., Грачев Л.П., Есаков И.И., Семенов А.В. «Распространение одиночной волны давления по области разряда микроволнового диапазона длин волн в воздухе при средних давлениях» Журнал технической физики, 91, № 1, с. 1641-1644 (2021)

Кавитация между вращающимся и неподвижным цилиндрами возникает в виде цепочки пузырьков. Размеры пузырьков практически одинаковы, равно как и расстояния между пузырьками и их азимутальное расположение. Хотя такая форма кавитации наблюдалась в многочисленных экспериментах (в частности, в экспериментах с подшипниками), ее природа не была выяснена. Проведенный анализ показывает, что нарушение осевой симметрии потока из-за смещения оси одного из цилиндров приводит к регулярным волнообразным трехмерным возмущениям потока. Их "длина волны" определяется минимальным зазором между цилиндрами. Хотя течение между цилиндрами не является безвихревым, эти возмущения можно определить с помощью потенциала скорости. Ключевые слова: кавитация, круговые цилиндры, несоосные цилиндры, невязкий поток.

Шепелев И.А., Семенов А.С., Дмитриев С.В., Корзникова Е.А. «Исследование ударных волн в графене методом молекулярной динамики» Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 17, № 2, с. 188-194 (2020)

В настоящее время двумерные материалы и гетерострукруры на их основе являются крайне актуальным направлением изучения для мирового научного сообщества. Данный интерес во многом вызван их необычными физико-механическими свойствами, с которыми ассоциируются многочисленные возможности по применению таких материалов в самых рахнообразных областях науки и техники. Несмотря на то, что к настоящему моменту открыто уже более ста и предсказано более семисот новых двумерных материалов, графен остается самым популярынм объектом исследования в своем классе. При этом нужно отметить, что в настоящий момент наблюдается очевидный недостаток работ раскрывающий особенности поведения материала в экстремальных условиях. Пробел должен быть восполнен, так как известно, что высокоэнергетические воздействия зачастую иницируют механизмы деформации и эволюции структуры отличные от конвенциональных. Слоистые материалы, состоящие из слабо связанных жестких слоев, представляют интерес в современном материаловедении, поскольку они проявляют новые механизмы деформации при сжатии вдоль слоев. Высокая динамика скоростей деформирования таких материалов остается в основном неизученной, в то время как некоторые потенциальные области применения, такие как баллистическая защита или высокочастотное нагружение, диктуют необходимость таких исследований. Данная работа посвящена моделированию плоских ударных волн, распространяющихся в гексагональной решетке графена. Показано, что затухание ударной волны происходит быстрее для волн, движущихся вдоль направления кресло, по сравнению с направлением зигзаг. Эти результаты объясняются с учетом механизма диссипации энергии, основанного на анализе колебаний валентных углов и длин валентных связей, инициируемых ударной волной. В исследовании раскрываются механизмы переноса и диссипации энергии в слоистых материалах, подверженных высокоскоростному нагружению вдоль слоев.

Рухадзе А.А., Семёнов В.Е. «К упрощенному описанию волн в бесстолкновительной плазме» Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика, 28, № 5, с. 460-464 (2020)

Цель предлагаемой методической заметки – сопоставить развитые А.А. Власовым и Л.Д. Ландау подходы к распространению электромагнитных волн в горячей разреженной плазме. Более полувека назад А.А. Власов и Л.Д. Ландау, используя метод кинетического уравнения, показали, что – в соответствии с принципом причинности – собственные волны равновесной плазмы должны затухать, даже если бинарное взаимодействие частиц пренебрежимо слабо. Однако долгое время близость пионерских теорий А.А. Власова и Л.Д. Ландау представлялась недостаточно очевидной. Чтобы минимизировать расхождения в подходах к кинетическим эффектам затухания–нарастания волн в бесстолкновительной плазме, данная заметка вместо метода кинетического уравнения предлагает более простой метод – основанный на использовании элементарных уравнений движения электронов. Для однородной плазмы с осесимметричным распределением электронов по невозмущенным скоростям выведен интеграл, пригодный для того, чтобы рассчитать диэлектрическую проницаемость плазмы и, соответственно, получить дисперсионное соотношение для самосогласованной продольной волны. В частности, если скоростное распределение описывается достаточно плавной функцией, то – в соответствии с теорией Л.Д. Ландау – инкремент или декремент волны определяется производной от функции распределения электронов в точке их черенковского синхронизма с волной. В качестве простейшей модели рассмотрено распространение волны в плазме, где исходное распределение электронов по скоростям описывается функцией Лоренца. Декремент волны в этом случае совпадает с декрементом, который был получен в свое время А.А. Власовым, а при черенковском синхронизме на «хвосте» функции распределения этот декремент имеет величину, которая соответствует асимптотике Л.Д. Ландау. Таким образом, проведенный анализ подтвердил взаимное согласие теорий А.А. Власова и Л.Д. Ландау.

Денисов А.Н., Семёнов С.Л. «Полностью стеклянные одномодовые микроструктурированные волоконные световоды с большим полем моды» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 497, № 1, с. 12-15 (2021)

Предложен новый дизайн полностью стеклянных микроструктурированных волоконных световодов с большой сердцевиной. Проведен численный анализ свойств этих световодов с использованием метода конечных элементов, рассчитаны потери на вытекание фундаментальных и высших мод в спектральном диапазоне от 0.8 до 1.4 мкм. Показано, что предложенный дизайн позволяет получить одномодовый режим в спектральном диапазоне от 0.87 до 1.11 мкм для прямых и изогнутых световодов при радиусе изгиба 0.25 м.

Воропаев С.А., Нугманов И.И., Душенко Н.В., Кузьмина Т.Г., Корочанцев А.В., Сенин В.Г., Елисее А.А., Джинго Я. «Взаимосвязь состава, структуры и механических свойств н5 хондритов на примере NWA 12370 и Pultusk» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 5, с. 416-426 (2021)

Методами Рамановской спектроскопии, РФЛА и электронного зондирования детально изучены особенности состава и внутренней структуры хондрита NWA 12370, петрологический тип H5 S1 W1. С помощью ультразвуковых волн и статическими методами изучены механические свойства хондрита в зависимости от внешнего гидростатического давления. Данный метеорит является фрагментом каменного дождя из обломков внутренней части крупного астероида, размером порядка 200 км. Проведено сравнение полученных механических характеристик с другим хорошо изученным хондритом Pultusk того же типа, ударная брекчия H4/H5 S2 W1. На ранней стадии Солнечной системы такие планетизимали вносили существенный вклад в геохимическую эволюцию планет Земной группы. Понимание особенностей связи внутренней структуры и упругих свойств H хондритов важно как для оценки их вклада в состав коры и верхней мантии Луны и Земли, так и для уточнения условий формирования оксилительно-восстановительного (редокс) потенциала недр планет. Ключевые слова: планетизимали, деформации, ударная эволюция, упругость, хондриты, редокс потенциал, тепловой метаморфизм DOI: 10.31857/S0320930X2105008X

Любушин А.А., Копылова Г.Н., Серафимова Ю.К. «Связь мультифрактальных и энтропийных свойств сейсмического шума на камчатке с неравномерностью вращения Земли» Физика Земли, № 2, с. 153-163 (2021)

Исследуется связь свойств сейсмического шума, непрерывно регистрируемого на сети из 21 широкополосной сейсмической станции на Камчатке в течение 9 лет наблюдений, 2011–2019 гг., с неравномерностью вращения Земли. Рассматриваются ежесуточные временные ряды медианных значений, вычисленных по всем станциям сети, трех параметров шума: ширины носителя мультифрактального спектра сингулярности, обобщенного показателя Херста и минимальной энтропии распределения квадратов ортогональных вейвлет-коэффициентов. Для выделения общих составляющих вариаций этих параметров вычислялась их адаптивная первая главная компонента в полугодовом скользящем временном окне. Вычислялся квадратичный спектр когерентности между первой главной компонентой свойств сейсмического шума и временным рядом длины дня в скользящем временном окне длиной 182 сут. Рассматривалась частотно-временная диаграмма спектра когерентности, которая характеризуется последовательностью всплесков когерентности, сконцентрированных в узкой частотной полосе с периодами от 11 до 14 сут. Оцениваются временные задержки между всплесками когерентности и выделением сейсмической энергии на Камчатке в скользящем временном окне длиной 5 лет.

Балега Ю.Ю., Жеребцов Г.А., Кульчин Ю.Н., Кведер В.В., Латышев А.В., Литвак А.Г., Матвеев В.А., Месяц Г.А., Нигматулин Р.И., Ратахин Н.А., Сергеев А.М., Шалагин А.М. «Сергей Николаевич Багаев (к 80-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 10, с. 1123-1124 (2021)

Гинзбург Н.С., Песков Н.Ю., Сергеев А.С., Заславский В.Ю., Аржанников А.В., Синицкий С.Л. «Двумерная распределенная обратная связь как метод генерации мощного когерентного излучения от пространственно-развитых релятивистских электронных пучков» Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика, 28, № 6, с. 575-632 (2020)

Целью представленных в обзоре исследований является анализ нового механизма обратной связи – двумерной распределенной обратной связи, включая возможность использования указанного механизма для генерации мощного пространственно-когерентного излучения. Двумерная распределенная обратная связь реализуется с помощью двумерных брэгговских структур, представляющих собой планарные или коаксиальные волноводы с двумернопериодической гофрировкой боковых стенок, которые можно рассматривать как аналог двумерных фотонных кристаллов. Методы. Теоретический анализ двумерных брэгговских структур и мощных релятивистких мазеров на их основе проведен в рамках метода связанных волн с использованием геометро-оптического и квазиоптического приближений. Высокая селективность двумерных брэгговских структур подтверждена трехмерным моделированием и «холодными» электродинамическими тестами. Результаты. Моделирование динамики генераторов с двумерной распределенной обратной связью показывает, что возникающие в двумерных брэгговских структурах поперечные (по отношению к движению электронов) потоки электромагнитной энергии приводят к синхронизации излучения различных частей широких электронных потоков и установлению устойчивого режима одномодовой генерации при поперечных размерах систем, достигающих 10²–10³ длин волн. Работоспособность нового механизма обратной связи продемонстрирована экспериментально в мазерах на свободных электронах планарной и коаксиальной геометрии, реализованных в 4-мм и 8-мм диапазонах, где при сверхразмерности пространства взаимодействия до 50 длин волн получен устойчивый режим узкополосной генерации с рекордным уровнем выходной мощности до 100 МВт. Заключение. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования показали, что двумерная распределенная обратная связь является эффективным методом получения когерентного излучения миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов с уровнем мощности порядка 10⁸–10¹⁰ Вт от релятивистских электронных пучков ленточной и трубчатой конфигурации, формируемых существующими сильноточными ускорителями. С практической точки зрения не менее привлекательно использование двумерной распределенной обратной связи для синхронизации излучения лазерных активных сред, в частности, полупроводниковых гетероструктур.

Гринин В.П., Бурсунова О.Ю., Сергеев С.Г., Шугаров С.Ю., Федорова Е.И. «Необычное затмение звезды типа UX Ori V719 Per» Астрономический журнал, 98, № 10, с. 856-861 (2021)

Приводятся результаты новых фотометрических (VRI) наблюдений молодой звезды V719 Per из скопления IC 348. Они показывают, что вплоть до 2014 г. эта звезда демонстрировала переменность блеска, характерную для звезд типа UX Ori, т.е. обусловленную сильными флуктуациями околозвездной экстинкции. В 2014 г. звезда ослабела примерно на 3 звездных величины в полосе I и это состояние пониженного блеска продолжалось до 2017 г. Есть основания предполагать, что затмение было вызвано возмущением в самых внутренних областях протопланетного диска звезды. Пыль, поднятая над диском, привела к блокированию излучения звезды, продолжавшемуся около трех лет. Обсуждается роль различных процессов в создании таких возмущений. Ключевые слова: молодые звезды, переменная околозвездная экстинкция, протопланетные диски, магнитосфера звезды, V719 Per DOI: 10.31857/S0004629921100145

Сергеенко Н.П., Депуева А.Х. «Планетарные вариации высоты максимума слоя F2 в периоды ионосферных возмущений» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 3, с. 336-346 (2021)

DOI: 10.31857/S0016794021030159

Коротаев С.М., Буднев Н.М., Сердюк В.О., Орехова Д.А., Миргазов Р.Р., Киктенко Е.О. «Проявление вариаций солнечного рентгеновского излучения в вертикальной компоненте электрического поля в озере Байкал» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 2, с. 211-217 (2021)

Продолжен анализ, начатый в предыдущих работах автора, связи между наиболее часто используемым индексом солнечной активности F10.7 и индексами солнечной активности (Ly-α, Rz и Mg II), отражающими вариации ультрафиолетового излучения Солнца, которое определяет поведение основных ионосферных слоев. Показано, что связи между F10.7 и указанными тремя индексами близки между собой в 22-м и 23-м циклах активности. Однако в 24-м цикле они отличаются от таковых в двух предыдущих циклах и менее значимы статистически. Для одних и тех же значений индексов Ly-α, Rz и Mg II величины F10.7 меньше в 24-м цикле, чем в двух предыдущих циклах. Это объясняет полученный ранее результат, что использование индекса F10.7 без коррекции при анализе поведения foF2 и hmF2 в 24-м цикле приводит к положительным трендам, которые противоречат современным представлениям об охлаждении и оседании верхней атмосферы. Предложена коррекция F10.7 тремя указанными индексами для вычисления ионосферных трендов.

Тутуков А.В., Сизова М.Д., Верещагин С.В. «Эволюция комет» Астрономический журнал, 98, № 9, с. 780-792 (2021)

Кометы, выброшенные в облако Оорта планетами-гигантами в ходе образования и эволюции планетных систем, со временем под действием гравитации тех же планет могут вновь попасть на близкие к Солнцу орбиты. Испарение кометных ядер потоком солнечного излучения ведет к освобождению кометами твердого пылевого компонента. В статье рассмотрена численная модель превращения комет в пылевые потоки вдоль их орбит вокруг Солнца. Оценено время жизни пылевых потоков, возникающих вдоль орбит порождающих комет. Основной причиной рассеяния и хаотизации этих потоков служат, вероятно, массивные планеты. Аналогичную эволюцию имеют кометы и в других планетных системах с планетами-гигантами, отвечающими условию m/M>r/a, где m и M – массы планеты и звезды, r – радиус планеты, a – большая полуось ее орбиты вокруг звезды. Анализ взаимодействия объектов облака Оорта и Солнца с пролетающими звездами и звездными скоплениями приводит к выводу о вероятном ограничении размеров плотной части облака Оорта, оценка которой также приводится. Ключевые слова: Солнечная система, кометы, звезды, рассеянные звездные скопления

Потапов И.И., Силакова Ю.Г. «О развитии волновых возмущений донной поверхности в реках и каналах» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 57, № 2, с. 212-217 (2021)

На основе аналитической модели расхода влекомых наносов, учитывающей влияние уклонов донной поверхности, придонных нормальных и касательных напряжений на движение донного материала и аналитического решения, позволяющего определять придонные касательные и нормальные напряжения, возникающие при обтекании турбулентным потоком периодических длинных донных волн малой амплитуды, сформулирована и решена задача определения скорости роста амплитуды донной волны. Из решения задачи получена аналитическая зависимость, определяющая скорость роста амплитуды донных волн от текущего значения ее амплитуды. На примере развития периодической синусоидальной донной волны малой крутизны выполнена верификация, которая показала хорошее качественное и количественное согласование полученного решения с экспериментальными данными.

Гинзбург Н.С., Песков Н.Ю., Сергеев А.С., Заславский В.Ю., Аржанников А.В., Синицкий С.Л. «Двумерная распределенная обратная связь как метод генерации мощного когерентного излучения от пространственно-развитых релятивистских электронных пучков» Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика, 28, № 6, с. 575-632 (2020)

Целью представленных в обзоре исследований является анализ нового механизма обратной связи – двумерной распределенной обратной связи, включая возможность использования указанного механизма для генерации мощного пространственно-когерентного излучения. Двумерная распределенная обратная связь реализуется с помощью двумерных брэгговских структур, представляющих собой планарные или коаксиальные волноводы с двумернопериодической гофрировкой боковых стенок, которые можно рассматривать как аналог двумерных фотонных кристаллов. Методы. Теоретический анализ двумерных брэгговских структур и мощных релятивистких мазеров на их основе проведен в рамках метода связанных волн с использованием геометро-оптического и квазиоптического приближений. Высокая селективность двумерных брэгговских структур подтверждена трехмерным моделированием и «холодными» электродинамическими тестами. Результаты. Моделирование динамики генераторов с двумерной распределенной обратной связью показывает, что возникающие в двумерных брэгговских структурах поперечные (по отношению к движению электронов) потоки электромагнитной энергии приводят к синхронизации излучения различных частей широких электронных потоков и установлению устойчивого режима одномодовой генерации при поперечных размерах систем, достигающих 10²–10³ длин волн. Работоспособность нового механизма обратной связи продемонстрирована экспериментально в мазерах на свободных электронах планарной и коаксиальной геометрии, реализованных в 4-мм и 8-мм диапазонах, где при сверхразмерности пространства взаимодействия до 50 длин волн получен устойчивый режим узкополосной генерации с рекордным уровнем выходной мощности до 100 МВт. Заключение. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования показали, что двумерная распределенная обратная связь является эффективным методом получения когерентного излучения миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов с уровнем мощности порядка 10⁸–10¹⁰ Вт от релятивистских электронных пучков ленточной и трубчатой конфигурации, формируемых существующими сильноточными ускорителями. С практической точки зрения не менее привлекательно использование двумерной распределенной обратной связи для синхронизации излучения лазерных активных сред, в частности, полупроводниковых гетероструктур.

Муравьева О.В., Волкова Л.В., Муравьев В.В., Синцов М.А., Мышкин Ю.В., Башарова А.Ф. «Чувствительность электромагнитно-акустического метода многократной тени с использованием рэлеевских волн при контроле труб нефтяного сортамента» Дефектоскопия, № 12, с. 48-57 (2020)

Предложены алгоритмы обработки сигналов, полученные методом многократной тени с использованием рэлеевских волн, распространяющихся в направлении огибающей трубы, и электромагнитно-акустического способа излучения-приема. Представлены результаты исследования чувствительности метода к искусственным и естественным поверхностным и приповерхностным дефектам заготовок для производства бурильных труб в двух частотных диапазонах. В качестве информативных параметров предложено использование многократного коэффициента выявляемости, а также вероятностных характеристик дисперсии, асимметрии и эксцесса при анализе серии многократных прохождений и обоснованы критерии браковки. Результаты исследований могут быть использованы при разработке автоматизированных установок и методик контроля труб малого диаметра.

Махутов Н.А., Иванов В.И., Соколова А.Г., Васильев И.Е., Чернов Д.В., Скворцов Д.Ф., Бубнов М.А. «Мониторинг разрушения волокон композитных материалов с применением системы акустической эмиссии, виброанализатора и высокоскоростной видеосъемки» Дефектоскопия, № 12, с. 14-23 (2020)

Рассмотрена природа возникновения явления акустической эмиссии (АЭ) в процессе деформирования и разрушения твердых тел. Проведен теоретический анализ процессов трансформации и диссипации энергии при разрушении структурных связей идеализированной модели твердого тела. С применением АЭ систем A-line32D и PCI-2, виброанализатора Оникс и высокоскоростной камеры Видеоспринт, а также численного моделирования в программной среде LS-DYNA проведены исследования волновых процессов, возникающих при деформировании и разрыве армирующих волокон композитных материалов. Полученные экспериментальные и расчетные данные показали, что основная энергия в период последействия разрыва волокон выделяется в диапазоне звуковых частот меньшем 2 кГц. При этом энергия пиковых значений, регистрируемых в ультразвуковом диапазоне частот, не превышает нескольких процентов относительно максимального уровня на несущей частоте в звуковом диапазоне.

Перепёлкин В.В., Скоробогатых И.В., Аунг Мьо Зо «Динамический анализ установившегося колебательного процесса земного полюса» Известия российской академии наук. Механика твердого тела, № 5, с. 141-151 (2021)

Определены приливные деформации в рамках модели вязкоупругой Земли, обусловленные ее движением по инерции вокруг центра масс. Полученные выражения полюсного прилива отличаются от общепринятой модели диссипативными слагаемыми. Эти слагаемые определяются скоростью движения полюса, а не его положением. Проведен анализ динамики движения земного полюса на чандлеровской частоте с учетом полюсного прилива. Показано, что оптимальная аппроксимация параметров полюсного прилива согласно общепринятой модели, не приводит к оптимальной аппроксимации параметров установившегося колебания полюса.

Власов В.И., Скороходов С.Л. «Аналитическое решение задачи о кавитационном обтекании клина. I» Журнал вычислительной математики и математической физики, 60, № 12, с. 2098-2121 (2020)

Решение задачи о кавитационном обтекании клина идеальной жидкостью представлено в явном виде через специальные функции Гаусса и Аппеля для ряда классических схем замыкания каверны, дана его развернутая численная реализация и получены асимптотики коэффициента сопротивления C_x и размеров каверны при стремлении числа кавитации к нулю.

Алешин Н.П., Крысько Н.В., Кусый А.Г., Скрынников С.В., Могильнер Л.Ю. «Исследование выявляемости поверхностных объемных дефектов при ультразвуковом контроле с применением волн Рэлея, генерируемых электромагнитно-акустическим преобразователем» Дефектоскопия, № 5, с. 22-30 (2021)

Представлены результаты исследования выявляемости поверхностных объемных дефектов ультразвуковым методом неразрушающего контроля. Рассмотрена возможность применения для этих целей поверхностных волн Рэлея, возбуждаемых электромагнитно-акустическим преобразователем (ЭМАП). В качестве искусственных дефектов для имитации данных дефектов в образцах из низкоуглеродистой стали использовались несквозные вертикальные сверления различного диаметра и глубины. По результатам измерений построены зависимости амплитуды принимаемых сигналов от параметров сверлений. При статистической обработке результатов учтено отношение сигнал/шум при возбуждении волны Релея с помощью ЭМАП на бездефектных участках образцов. Для построения кривых вероятности выявления дефектов (PoD) определены оптимальные модели распределения амплитуд сигналов. В условиях проведенных экспериментов по построенным PoD-кривым сделаны выводы о минимальных размерах поверхностных объемных дефектов, выявляемых с вероятностью 90% с учетом доверительного интервала 95%, и о возможности выполнения настройки параметров ультразвукового контроля по сигналам, отраженным от вертикальных сверлений.

Алешин Н.П., Крысько Н.В., Скрынников С.В., Кусый А.Г. «Исследование выявляемости поверхностных плоскостных дефектов ультразвуковым методом с применением волн Рэлея» Дефектоскопия, № 6, с. 26-34 (2021)

Рассмотрены вопросы выявления поверхностных эксплуатационных плоскостных дефектов ультразвуковым методом неразрушающего контроля с применением поверхностных волн Рэлея, генерируемых электромагнитно-акустическим преобразователем. В работе представлены экспериментальные исследования выявляемости плоскостных дефектов, которые имитировались искусственным отражателем типа «паз» с различным раскрытием, глубиной и углом наклона. Построены зависимости амплитуды сигнала от перечисленных параметров и оценен их характер. Определены оптимальные амплитудные модели для построения кривых вероятности выявления дефектов (PoD). Сделан вывод о минимальных размерах плоскостного дефекта эксплуатационного типа, выявляемого рассматриваемым методом с вероятностью 90% с учетом доверительного интервала 95%.

Могильнер Л.Ю., Скуридин Н.Н., Власов Н.А., Хузяганиев И.А. «Применение методов неразрушающего контроля качества при обследовании состояния систем молниезащиты пожаро-взрывоопасных объектов» Дефектоскопия, № 11, с. 58-64 (2020)

Рассмотрены вопросы неразрушающего контроля качества, выполняемого при обследовании состояния систем молниезащиты пожаровзрывоопасных объектов, в том числе – площадочных объектов магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов. Указано на необходимость выполнения трех видов работ: количественной оценки наличия элементов системы молниезащиты, визуального и измерительного контроля элементов системы с применением геометрических и геодезических измерений, измерений электрических параметров элементов системы молниезащиты. Описаны особенности контроля и измерений, связанных с расчетом зон защиты от прямого удара молнии при использовании молниеприемников различного типа или их комбинаций. Приведены примеры оценки погрешности расчета зон защиты от прямого удара молнии. DOI: 10.31857/S0130308220110068

Бреус Т.К., Веригин М.И., Котова Г.А., Славин Дж.А. «Особенности магнитосферы марса по данным спутников Марс-3 и Фобос-2: сопоставление с результатами MGS и MAVEN» Космические исследования, 59, № 6, с. 504-518 (2021)

21.I.1972 на космическом аппарате Марс-3 было зарегистрировано сильное (∼27 нТл) регулярное магнитное поле в районе наибольшего приближения аппарата к дневной стороне Марса. Обсуждалось множество гипотез, посвященных природе этого поля. Только в 1998 г. в миссии Mars Global Surveyor (MGS) удалось измерить намагниченность поверхности Марса и прояснить особенности сложной марсианской магнитосферы. Сравнение данных Марса-3 с данными MGS показало, что в 1972 г. наблюдалось сильное и регулярное магнитное поле с таким же направлением и точно над областью самой сильной намагниченности марсианской коры в южном полушарии планеты. Таким образом, Марс-3 зарегистрировал магнитное поле марсианской коры за четверть века до его открытия. Большие области намагниченности коры в южном полушарии на удалении от планеты создают существенный дипольный компонент в магнитном поле около Марса. Тем самым, Марс является уникальной планетой Солнечной системы, магнитосфера которой образуется при взаимодействии солнечного ветра с собственным магнитным полем коры и с ионосферой планеты. Предположение о гибридной природе марсианской магнитосферы было выдвинуто ранее по данным космического аппарата Фобос-2, хотя и связывалось с существованием внутреннего дипольного поля. Показано также, что данные космического аппарата MAVEN подтверждают вывод, сделанный по данным Фобоса-2, о более плотной горячей короне Марса, чем предполагалось ранее, и хорошо согласуются с результатами Фобоса-2 по ускорению ионов в хвосте марсианской магнитосферы.

Слюта Е.Н., Высочкин В.В., Иванов В.В., Маковчук В.Ю., Назаров А.И., Погонин В.И., Роскина Е.А., Сафронов В.В., Таций Л.П. «Прибор МЕТЕОР-Л на лунном орбитальном аппарате Луна-26: детектор космической пыли» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 5, с. 444-453 (2021)

Детектор космической пыли ионизационного типа МЕТЕОР-Л разрабатывается для лунного орбитального аппарата Луна-26 и предназначен для изучения распределения в пространстве метеорных тел по массе и скорости, и долговременного мониторинга динамичной эволюции пылевой компоненты в лунной экзосфере. Последние исследования облаков пыли вокруг Луны показывают тесную взаимосвязь постоянной и динамичной эволюции компонентов лунной экзосферы, геологической истории образования лунного реголита, процессов образования и накопления летучих компонентов в лунном реголите с постоянным воздействием таких компонентов межпланетной среды, как межпланетная пыль преимущественно кометного происхождения и метеороиды из пояса астероидов. Детектор космической пыли способен регистрировать метеорные частицы размером 0.1–3 мкм с массой 10^–14–10^–9 г и скоростью от 3 до 35 км с^–1. Испытания и калибровка на ускорителе частиц подтвердили заявленные функциональные возможности детектора для регистрации частиц космической пыли с параметрами, характерными для лунной экзосферы. Ключевые слова: Луна, лунная экзосфера, межпланетная пыль, метеорный поток, метеороиды, метеоритная бомбардировка, детектор космической пыли, лунный реголит DOI: 10.31857/S0320930X21050042

Слюта Е.Н., Маров М.Я., Дунченко А.Г., Маковчук В.Ю., Морозов О.В., Назаров А.И., Иванов В.В., Погонин В.И., Роскина Е.Г., Сафронов В.В., Харлов Б.Н., Таций Л.П. «Эксперимент термо-лр на посадочном аппарате Луна-27: изучение теплофизических, физико-механических и электромагнитных свойств лунного грунта» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 5, с. 454-475 (2021)

Прибор разрабатывается для эксперимента ТЕРМО-ЛР на лунном посадочном космическом аппарате Луна-27 и предназначен для контактных геофизических измерений различных свойств лунного грунта на поверхности и на глубину до 3 м. Рассматриваются научные задачи эксперимента по исследованию физико-механических (плотность, механические и деформационные характеристики), теплофизических (теплопроводность, теплоемкость) и электромагнитных (диэлектрическая проницаемость, магнитная восприимчивость) свойств лунного грунта и внутреннего теплового потока Луны. Приводятся описание конструкции и технические характеристики, функциональная схема и режимы работы прибора, который состоит из трех основных блоков – блока глубинных исследований с глубинным каротажным зондом, блока поверхностных исследований и блока электроники. В состав каротажного зонда входят самозаглубляющийся молоток пенетратор, датчик диэлектрической проницаемости, датчик магнитной восприимчивости и лента с термодатчиками для измерения распределения температуры в грунте и внутреннего теплового потока. В состав блока поверхностных исследований входят термодатчики для измерений в пассивном и активном режимах теплофизических свойств лунного грунта на поверхности. Рассматриваются испытания и калибровка термодатчиков блока поверхностных исследований, которые подтвердили высокие эксплуатационные характеристики датчика и надежность интерпретации измерений. Ключевые слова: Луна, лунный грунт, реголит, ТЕРМО-ЛР, Луна-27, каротажный зонд, физико-механические свойства, теплофизические свойства, электромагнитные свойства, внутренний тепловой поток DOI: 10.31857/S0320930X21050054

Слядников Е.Е., Турчановский И.Ю. «О возможном механизме внешнего инфразвукового механического стимулирования процесса формирования нанокристаллов в аморфной металлической пленке» Журнал технической физики, 91, № 1, с. 1662-1673 (2021)

Сформулированы кинетическая модель, физическая причина и условие стимулированного внешними инфразвуковыми механическими колебаниями процесса формирования нанокристаллов в аморфной металлической пленке. За эти процессы ответственны наноструктурные элементы аморфной среды: локально упорядоченные нанокластеры и нанообласти, содержащие свободный объем, в которых содержатся двухуровневые системы. При деформации стекла происходит возбуждение двухуровневых систем, благодаря чему они дают существенный вклад в неупругую деформацию, структурную релаксацию, образование нанокластеров и нанокристалов. Физический механизм нанокристаллизации металлического стекла при механическом воздействии включает в себя помимо механизма локальных термических флуктуаций также атермический механизм квантового туннелирования атомов или атомных групп, стимулированный неупругой деформацией. По этому механизму упорядоченный нанокластер перестраивается в нанокристалл, возникает нанометровая потенциальная яма, в которой локализуется электрон проводимости с образованием фазона. Критический радиус фазона равен ∼0.5 nm, а критическое значение глубины нанометровой потенциальной ямы (условие, при котором образуется стабильный фазон) составляет приблизительно 1 eV. Ключевые слова: кинетическая модель, нанокристаллы, аморфная металлическая пленка, инфразвук, неупругая деформация, квантовое туннелирование, релаксация, локализация электрона проводимости, фазон.

Ефимов А.И., Луканина Л.А., Смирнов В.М., Чашей И.В., Бёрд М.К., Петцольд М. «Детектирование области повышенной турбулентности сверхкороны Солнца с использованием спутников Venus express и Mars Express» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 3, с. 275-281 (2021)

Проведенные в период с 6 октября по 6 декабря 2006 г. эксперименты по радиозондированию околосолнечной плазмы сигналами космических аппаратов Venus Express и Mars Express позволили получить данные о флуктуациях частоты радиосигналов для западного и восточного лимбов солнечной короны. В результате обработки данных измерений получены сведения об интенсивности частотных флуктуаций, которые обусловлены влиянием движущейся турбулентной плазмы. На фоне плавной радиальной зависимости отмечены сильные возрастания интенсивности флуктуаций частоты, которые могут быть объяснены прохождением через трассу радиосвязи сжатой части коротирующего возмущения. Временное запаздывание этих событий свидетельствует о связи высокого уровня флуктуаций частоты зондирующих плазму радиосигналов с одной и той же областью солнечной короны.

Колесник Е.В., Смирнов Е.М. «Сверхзвуковое ламинарное обтекание затупленного ребра: двойственность численного решения» Журнал технической физики, 91, № 5, с. 764-771 (2021)

Представлены результаты численного решения задачи сверхзвукового обтекания затупленного ребра, установленного на пластине, вдоль которой развивается пограничный слой. Постановка задачи основана на расчетно-экспериментальной работе Tutty с соавторами (2013), в которой рассмотрен ламинарный режим обтекания при числе Маха внешнего потока равного 6.7. Рассмотрено течение в диапазоне чисел Рейнольдса от 5.0·10³ до 2.0·10⁴. Установлено, что в некотором интервале значений числа Рейнольдса существуют два устойчивых решения задачи, которые отвечают метастабильным состояниям потока с различной конфигурацией вихревой структуры. Построены бифуркационные диаграммы, показывающие положение центра основного подковообразного вихря и длину отрывной области в зависимости от числа Рейнольдса, и оценено критическое значение числа Рейнольдса, при превышении которого возникает второе решение. Ключевые слова: высокоскоростные течения, вязко-невязкое взаимодействие, подковообразные вихри, численное моделирование, двойственность решения.

Дитенберг И.А., Смирнов И.В., Осипов Д.А., Корчагин М.А. «Структурно-фазовое состояние и микротвердость прекурсора из эквиатомной порошковой смеси W-Ta-Mo-Nb-Zr-Cr-Ti после энергонапряженной механической активации» Физическая мезомеханика: Международный журнал, 24, № 4, с. 90-100 (2021)

Проведено исследование влияния продолжительности энергонапряженной механической активации на особенности структурно-фазового состояния и уровень микротвердости многокомпонентной порошковой смеси W-Ta-Mo-Nb-Zr-Cr-Ti эквиатомного состава. Обнаружено, что при такой обработке в получаемом прекурсоре наблюдаются фрагментация частиц микронных размеров и увеличение степени консолидации крупных конгломератов на фоне почти не меняющейся морфологии последних. Установлено, что, помимо основной ОЦК-фазы с наиболее близким к эквиатомному составом W_13-16Ta_14-17Mo_11-15Nb_11-16Zr_11-15Cr_13-18Ti_14-16, в прекурсоре происходит формирование вторичных ОЦК-фаз на основе Ta и W. Перемешивание этих фаз в процессе механической активации способствует постепенному переходу прекурсора в однофазное состояние в виде основной ОЦК-фазы. Показано, что активация и интенсификация таких процессов в условиях энергонапряженной механической активации происходит при существенно меньшей продолжительности по сравнению с механической активацией меньшей напряженности. Предполагается, что формирование состояния, близкого к однофазному, наряду с увеличением степени консолидации порошковой смеси обеспечивает рост значений микротвердости получаемого прекурсора на фоне снижения среднестатистического отклонения ΔH_V. Ключевые слова: смесь порошков, многокомпонентная система, тугоплавкие металлы, механическая активация, структурно-фазовое состояние, микротвердость

Смирнов И.В., Михайлова Н.В., Якупов Б.А., Волков Г.А. «Анализ пороговых параметров начала акустической кавитации жидкости в зависимости от частоты ультразвукового поля, гидростатического давления и температуры» Журнал технической физики, 91, № 1, с. 1631-1640 (2021)

Проведено сравнение критерия инкубационного времени кавитации и классического критерия нестабильной кавитации. Показано, что критерий инкубационного времени кавитации может быть универсальной основой для оценки пороговых значений отрицательного давления в широком диапазоне частот колебаний звукового поля, при различных температурах жидкости и значениях гидростатического давления. В отличие от классического критерия он не требует информации о микропараметрах дефектной структуры материала. С другой стороны, комбинация двух критериев позволяет определить частотную зависимость диапазона радиусов активных кавитационных зародышей. Кроме того, обсуждена физическая сущность макропараметров жидкости, используемых в критерии инкубационного времени кавитации. Показано, что инкубационное время кавитации может быть связано с числом Гиббса и скоростью нуклеации зародышей кавитации. Ключевые слова: акустическая кавитация, ультразвук, пороговая амплитуда, критерий инкубационного времени.

Смолович А.М. «Гипотеза о физической природе феномена жизни (к дискуссии по статье Г.Р. Иваницкого «XXI век: что такое жизнь с точки зрения физики»)» Биофизика, 66, № 5, с. 1018-1021 (2021)

DOI: 10.31857/S0006302921050227

Ранджбар М.Дж., Содагар С. «Исследование применимости при контроле дефектов высокочастотных мод направленных волн с помощью фазированных решеток» Дефектоскопия, № 9, с. 27-34 (2021)

Для оценки поверхностных и внутренних дефектов в стальной пластине использовался метод сканирования с ультразвуковой фазированной решеткой. Моды ультразвуковых направленных волн от преобразователя с фазированной решеткой были промоделированы с использованием метода конечных элементов. Результаты экспериментов показали, что высокочастотная мода A0 дает приемлемую чувствительность и разрешение для малых диаметров сквозных дефектов и поверхностных дефектов. Секторное сканирование показало лучшее разрешение по оси в сравнении пространственным разрешением.

Карауш Е.А., Давлатов Р.А., Донченко С.С., Гостев Ю.В., Соколов Д.А., Лавров Е.А., Харламов П.Г. «Оценка возмущающих ускорений, воздействующих на космическую гравитационную волновую антенну SOIGA-2» Известия высших учебных заведений. Приборостроение, 63, № 10, с. 907-920 (2020)

Российская гравитационная волновая антенна (ГВА) SOIGA-2 представляет собой созвездие космических аппаратов (КА): по четыре на каждой орбите ГЛОНАСС в вершинах квадрата. Проанализированы возмущающие силы, воздействующие на КА SOIGA-2. Оценены возмущающие ускорения гравитационной и негравитационной природы. Приведены требования к максимальному уровню возмущающих ускорений, при которых возможно детектирование гравитационных волн. Предложены способ компенсации сил негравитационной природы с помощью системы спутника свободного от сноса и метод учета сил гравитационной природы путем их предварительного расчета.

Качанов В.К., Соколов И.В., Самокрутов А.А., Шевалдыкин В.Г., Федоренко С.А., Алехин С.Г., Козлов А.В., Пичугин Н.К. «Построение дисперсионной зависимости корректирующего коэффициента при контроле компактных изделий квадратного сечения импакт-эхометодом» Дефектоскопия, № 1, с. 3-14 (2021)

Приведены результаты вычисления коэффициента коррекции геометрической дисперсии скорости звука β в компактных изделиях квадратного сечения при различных отношениях толщины к стороне сечения. С помощью моделирования в программной среде ANSYS показано, что по мере увеличения данного отношения происходит трансформация основного вида колебаний, обуславливающего собственный резонанс в компактном изделии: от продольных волн в компактных изделиях типа «свая» к волнам Лэмба в компактных изделиях типа «плита». При этом в компактных изделиях происходит нелинейное изменение коэффициента β, позволяющего скорректировать эффект геометрической дисперсии. Рассчитана дисперсионная зависимость коэффициента β в компактных объектах квадратного поперечного сечения от различного соотношения толщины и стороны сечения изделия.

Соколов Л.Л., Кутеева Г.А., Петров Н.А., Эскин Б.Б., Баляев И.А., Васильев А.А. «О характеристиках особых траекторий астероида Апофис и возможности увода его от соударений с Землей» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 3, с. 265-271 (2021)

Рассматриваются сближения с Землей на траекториях, ведущих к возможным соударениям с Землей астероида Апофис. Тесные сближения, особенно в 2051 г., дают возможность использования эффекта гравитационного маневра для увода астероида от соударений при небольшой затрате энергии. Получены оценки изменения скорости Апофиса после 2029 г., которые требуются для увода от основных возможных его соударений с Землей. Ключевые слова: астероид, резонансные возвраты, орбита соударения DOI: 10.31857/S0320930X21010096

Кучеренко П.А., Соколов С.В. «Аналитическая аппроксимация решения геодезической задачи» Известия российской академии наук. Механика твердого тела, № 4, с. 142-150 (2021)

Решена задача аналитического синтеза функций, аппроксимирующих зависимости длины геодезической линии от навигационных параметров ее начальной и конечной точек для сфероида и сферы Земли. Аппроксимирующие длину геодезической линии зависимости определены как для приведенной, так и для геодезической широт. Получены выражения для азимута конечной точки (при известной широте начальной точки), не требующие знания долготы конечной точки и длины геодезической линии. Найденные решения позволяют существенно сократить вычислительные затраты при решении различных классов задач навигации и геодезии.

Махутов Н.А., Иванов В.И., Соколова А.Г., Васильев И.Е., Чернов Д.В., Скворцов Д.Ф., Бубнов М.А. «Мониторинг разрушения волокон композитных материалов с применением системы акустической эмиссии, виброанализатора и высокоскоростной видеосъемки» Дефектоскопия, № 12, с. 14-23 (2020)

Рассмотрена природа возникновения явления акустической эмиссии (АЭ) в процессе деформирования и разрушения твердых тел. Проведен теоретический анализ процессов трансформации и диссипации энергии при разрушении структурных связей идеализированной модели твердого тела. С применением АЭ систем A-line32D и PCI-2, виброанализатора Оникс и высокоскоростной камеры Видеоспринт, а также численного моделирования в программной среде LS-DYNA проведены исследования волновых процессов, возникающих при деформировании и разрыве армирующих волокон композитных материалов. Полученные экспериментальные и расчетные данные показали, что основная энергия в период последействия разрыва волокон выделяется в диапазоне звуковых частот меньшем 2 кГц. При этом энергия пиковых значений, регистрируемых в ультразвуковом диапазоне частот, не превышает нескольких процентов относительно максимального уровня на несущей частоте в звуковом диапазоне.

Тыщенко А.Г., Заикин О.С., Сороин М.А., Петров П.С. «Комплекс программ для расчета акустических полей в мелком море на основе метода широкоугольных модовых параболических уравнений» Акустический журнал, 67, № 5, с. 533-541 (2021)

Представлено описание комплекса прикладных программ для расчета звуковых полей в трехмерных волноводах мелкого моря общего вида. Данный комплекс программ представляет собой реализацию алгоритма численного решения широкоугольных модовых параболических уравнений на языке С++. При выполнении расчетов пользователь может задавать поле скорости звука, рельеф дна и структуру его слоев, используя конфигурационные файлы. Результатом работы программного комплекса являются один или несколько горизонтальных разрезов поля акустического давления на заданных горизонтах. Одним из основных достоинств реализованной методики расчета трехмерных звуковых полей является ее высокая вычислительная эффективность. Разработанный программный комплекс размещен в свободном доступе в сети Интернет и может представлять интерес для широкого круга специалистов по акустике океана, занимающихся моделированием распространения звука при решении различных прикладных задач. Ключевые слова: модовые параболические уравнения, акустика мелкого моря, широкоугольные параболические уравнения, граничные условия прозрачности, программный комплекс. DOI: 10.31857/S0320791921050117

Сорокин М.А., Петров П.С., Каплуненко Д.Д., Голов А.А., Моргунов Ю.Н. «Прогноз эффективной скорости распространения акустических сигналов на основе модели циркуляции океана» Акустический журнал, 67, № 5, с. 521-532 (2021)

Обсуждается возможность использования данных моделирования циркуляции океана для оперативного прогноза эффективных скоростей распространения импульсных акустических сигналов на шельфе и в глубоком океане. Определение и прогнозирование этих скоростей является критически важным для надежной работы систем акустической навигации и дальнометрии, однако протяженность трасс и требования к оперативности прогноза практически исключают использование в этих целях прямых измерений. На примере анализа экспериментальных данных, полученных на акустической трассе протяженностью около 200 км, показано, что гидрологический разрез, построенный вдоль этой трассы с использованием данных модели циркуляции океана NEMO, позволяет с достаточно высокой точностью рассчитать эффективные скорости распространения импульсных акустических сигналов от источника на шельфе в глубоководную часть Японского моря. Используемая нами методика расчета эффективных скоростей основана на адиабатической модовой теории распространения звука на шельфе, а также на том факте, что в глубоководной части трассы групповые скорости мод малых номеров лишь незначительно отличаются друг от друга. Ключевые слова: шельф–глубокий океан, импульсный сигнал, времена прихода, групповые скорости, акустическая дальнометрия. DOI: 10.31857/S0320791921050087

Сорокин Н.И., Писаревский Ю.В., Гребенев В.В., Ломонов В.А. «Подвижность ионных носителей заряда в пьезоэлектрических кристаллах Li₂B₄O₇» Физика твердого тела, 62, № 3, с. 386-389 (2020)

Выполнены импедансные измерения монокристалла Li₂B₄O₇ с Ag-электродами в интервале частот 1–3·10⁷ Hz при комнатной температуре. Кристалл Li₂B₄O₇ (пр. гр I4₁cd, Z=8) ориентировался вдоль кристаллографической оси c. Из годографа импеданса системы Ag| Li₂B₄O₇|Ag выделены вклады от объема кристалла и границы кристалл/электрод. Обсуждается структурный механизм литийионного транспорта в кристаллах Li₂B₄O₇. На основании электрофизических и структурных данных рассчитаны сквозная проводимость sigma_dc=2.3·10^–9 S/cm, подвижность носителей заряда (вакансий V_Li^-) μ_mob=6·10^–10 cm²/sV и их концентрация n_mob=2.4·10¹⁹ cm^–3 (0.14% от количества лития в кристаллической решетке). Ключевые слова: ионная проводимость, тетраборат лития, монокристаллы, импедансная спектроскопия.

Горшков К.А., Островский Л.А., Соустова И.А. «Динамика нестационарных цилиндрических уединенных внутренних волн» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 57, № 2, с. 188-198 (2021)

Дано приближенное аналитическое описание нестационарной эволюции цилиндрических нелинейных уединенных волн со сложной структурой. Анализируется модифицированное уравнение Гарднера с граничным условием в виде “широкого” солитона, близкого к предельному. Проведенный анализ показывает качественное различие в поведении сходящихся и расходящихся волн, а также отличие от квазистационарной динамики цилиндрических солитонов.

Кан В., Горбунов М.Е., Федорова О.В., Софиева В.Ф. «Широтное распределение параметров внутренних волн в атмосфере по флуктуациям амплитуды радиозатменных сигналов» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 56, № 6, с. 647-659 (2020)

Проведена апробация методики восстановления глобального распределения статистических параметров внутренних гравитационных волн (ВГВ) в атмосфере по данным измерений флуктуаций амплитуды радиосигнала в спутниковых радиозатменных наблюдениях. Ранее для выбранной модели пространственного спектра ВГВ была получена его связь со спектрами флуктуаций амплитуды, разработан алгоритм восстановления параметров модели и оценены ошибки восстановления. Восстанавливаемыми параметрами вертикального спектра ВГВ являются внешний масштаб, задающий в крупномасштабной области переход от ненасыщенного режима волн к насыщенному, и структурная характеристика, определяющая спектральную амплитуду волн в режиме насыщения. По этим параметрам вычисляются дисперсия флуктуаций температуры и потенциальная энергия волн. В данной статье приведено высотно-широтное распределение параметров ВГВ в стратосфере по данным измерений эксперимента COSMIC за 2011 г. Отмечены характерные особенности этих распределений, проведено сравнение результатов с данными других измерений.

Спивак А.А., Рыбнов Ю.С. «Акустические эффекты сильных землетрясений» Физика Земли, № 1, с. 41-50 (2021)

Приведены результаты инструментальных наблюдений за акустическими эффектами ряда сильных землетрясений, произошедших в Албании, Греции, Иране и Турции с магнитудой в интервале 5.1–6.9. Наблюдения выполнены в трех пунктах: Геофизической обсерватории “Михнево” (54.94°N; 37.73°E), в Центре геофизического мониторинга г. Москвы (55.70°N; 37.57°E) Института динамики геосфер Российской академии наук и в пункте, расположенном в г.Звенигород Московской области (55.69°N; 36.77°Е), что обеспечивало пеленги на источники акустических возмущений. Показано, что землетрясения с очагами, расположенными на расстояниях от ∼1845 до ∼2815 км от пунктов регистрации, вызывают возмущения атмосферы в виде распространяющихся в стратосферном волноводе акустических колебаний инфразвукового диапазона частот, а также в виде акустических колебаний, вызванных сейсмическими волнами. Приведены характерные периоды вызванных землетрясениями акустических сигналов. Выполнена оценка энергий акустического источника и землетрясения по спектральным характеристикам распространяющихся в стратосферном волноводе инфразвуковых сигналов.

Рыбнов Ю.С., Спивак А.А., Харламов В.А. «Анализ методов оценки энергии источников акустико-гравитационных волн в атмосфере Земли» Физика Земли, № 5, с. 202-209 (2021)

Приводится сравнительный анализ подходов и методов оценки энергии источников акустико-гравитационных волн в атмосфере Земли на основе результатов их регистрации. Рассмотрен ряд известных зависимостей между параметрами зарегистрированных инфразвуковых сигналов и энергией источника. Обсуждается феноменологическая модель распространения инфразвуковых сигналов от мощных взрывных источников в стратосферном волноводе. На основе модели с учетом принципа энергетического подобия спектров акустико-гравитационных волн разработан новый подход к определению энергии источника, в котором в качестве определяющего параметра выбрана преимущественная частота распространяющегося в атмосфере сигнала. Показано, что результаты теоретических оценок энергии источника, выполненных с использованием разработанного подхода, согласуются с данными инструментальных наблюдений. Определены погрешности оценки энергии источников акустико-гравитационных волн при использовании известных и разработанного подходов.

Khan Afrasyab, Sanaullah Khairuddin, Спиридонов Е.К., Подзерко А.В., Хабарова Д.Ф., Ali Ahmad Hasan, Farooqi Ahmed Salam, Zwawi Mohammed, Algarni Mohammed, Felemban Bassem F., Bahada Ali, Ullah Atta, Abdullah Bawadi «Разработка и применение системы на основе датчиков проводимости для исследования взаимодействия между сверхзвуковой паровой струей и водой» Приборы и техника эксперимента, № 4, с. 141-151 (2021)

Работа представляет собой попытку описать парожидкостный поток с фазовыми переходами, что может помочь в определении передачи массы, количества движения и энергии в межфазной области, содержащей пар и воду. В этом исследовании описывается разработка сенсорной электродной системы измерения паровой фракции, основанной на электродах на основе переменного тока, называемой системой томографии электрического сопротивления (ERT – Electrical Resistance Tomography). Система на основе ERT была применена, чтобы выявить процессы, связанные со сверхзвуковой закачкой пара в объем воды. Система сбора данных на основе ERT применялась в течение заданного интервала времени, а полученные данные обрабатывались с использованием бесплатного кода, известного как EIDORS. Изображения, полученные таким образом с помощью EIDORS, дали плоскую картину сверхзвуковой струи пара в окружающей воде. Изображения представляют собой хорошо видимые границы между фазами пара и воды, а также турбулентную зону между ними. Было обнаружено, что при повышении температуры на 30–60°C площадь паровой струи увеличивается с 46.51 до 65.40% при давлении пара на входе 3.0 бар.

Александров А.Б., Дашкина А.Б., Коновалова Н.С., Окатьева Н.М., Полухина Н.Г., Старков Н.И., Тюков В.Э., Чернявский М.М., Щедрина Т.В. «Поиск слабовзаимодействующих массивных частиц тёмной материи: состояние и перспективы» Успехи физических наук, 191, № 9, с. 905-936 (2021)

Определение природы тёмной материи (ТМ) – одна из важнейших задач современной экспериментальной физики. Представлен обзор основных аргументов, подтверждающих существование ТМ, приведена современная классификация частиц ТМ, названы возможные кандидаты на эту роль, рассказывается о наиболее крупных проводимых и разрабатываемых экспериментах по поиску частиц ТМ. Основная цель публикации – дать представление о многообразии экспериментальных методов и подходов по регистрации частиц ТМ, а также о полученных к настоящему времени результатах их поиска, которые открывают новые перспективы по изучению ТМ и помогут решить актуальные задачи Новой физики.

Зверев А.С., Стародубцев С.А., Григорьев В.Г., Гололобов П.Ю. «Динамика поведения зональных составляющих распределения космических лучей и B_z-компоненты межпланетного магнитного поля в периоды геомагнитных бурь в 23 и 24 циклах солнечной активности» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 11, с. 1646-1649 (2021)

В ИКФИА СО РАН на основе использования метода глобальной съемки и анализа поведения зональных (северо-южных) составляющих распределения космических лучей в реальном времени проводится прогноз геомагнитных возмущений с D_st<–50 нТл. Исследована связь динамики вариаций B_z-компоненты во время геомагнитных бурь с поведением зональных составляющих космических лучей в 23 и 24 циклах солнечной активности.

Давыдов В.С., Стеблянко Д.В. «Идентификация возникновения зарождающихся дефектов в узлах новых корабельных механизмов в процессе адаптивного вибродиагностирования на основе многомерных признаков» Акустический журнал, 67, № 5, с. 551-560 (2021)

Разработан метод идентификации возникновения зарождающихся дефектов в узлах новых корабельных механизмов, ранее не прошедших вибродиагностическое тестирование, при отсутствии статистических данных об изменении виброакустических параметров и признаков диагностирования под воздействием характерных неисправностей. Реализован метод идентификации неисправных узлов, в которых возникли зарождающиеся дефекты под воздействием неизвестных неисправностей. Разработан алгоритм построения границ эталонных областей путем интегрирования условных многомерных плотностей вероятностей признаковых пространств, характеризующих распределение зарождающихся дефектов для исправного состояния механизма. Предложено правило идентификации возникновения зарождающихся дефектов в отдельных узлах механизма в случае выхода многомерных признаков за границы эталонных областей. Предложено правило идентификации возникновения зарождающихся дефектов в узлах механизмов, построенное на основе непараметрического критерия согласия для оценки совпадения условных функций распределения многомерных признаков, характеризующих эти дефекты. Экспериментальная проверка разработанного метода выполнена при проведении натурных виброакустических испытаний корабельных механизмов. Ключевые слова: вибродиагностика, виброакустический сигнал, зарождающиеся дефекты, многомерные признаковые пространства, спектральная плотность мощности, состояние механизмов/ DOI: 10.31857/S0320791921050014

Кузнецов Г.Н., Степанов А.Н. «Линии равных фаз звукового давления в пространственно-частотной области гидроакустического поля» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 498, № 1, с. 62-66 (2021)

Впервые показано существование линий равных фаз в пространственно-частотной области и получено дифференциальное уравнение для их расчета применительно к комплексным спектрам звуковых сигналов в волноводе. Показано, что такие линии связаны с фазовым инвариантом, аналогичным известному интерференционному инварианту Чупрова, но имеющему иной физический смысл: они рассчитываются на фазовой плоскости, а не с использованием поля интенсивности. Эти линии постоянной фазы устойчивы, слабо зависят от условий распространения сигналов и позволяют выполнять оптимизированную обработку слабых сигналов для их обнаружения на фоне помех.

Бехер С.А., Степанова Л.Н., Рыжова А.О., Бобров А.Л. «Контроль натяга колец подшипников поверхностными волнами с использованием эффекта акустоупругости» Дефектоскопия, № 4, с. 13-21 (2021)

Приведены результаты экспериментальных исследований метода неразрушающего контроля для оценки натяга колец подшипников на шейку оси с использованием эффекта акустоупругости, основанного на измерении характеристик упругих поверхностных волн. Разработаны и изготовлены настроечные образцы натяга с разностью посадочных диаметров в диапазоне от 38 до 119 мкм с погрешностью не более 7 мкм. Выполнена аттестация гидравлического стенда для механического нагружения колец подшипников, имитирующего их прессовую посадку на ось с натягами до 46 мкм. Для поверхностных волн в стали ШХ15 экспериментально определены акустоупругие коэффициенты α=(5,48±0,14)ТПа-1 по задержке времени регистрации импульсов, многократно (2–5 раз) обогнувших кольцо. Оптимизирован корреляционный способ определения времени задержки волны в нагруженном кольце относительно ненагруженного по условию минимизации неопределенности, связанной с изменением формы импульса. Установлены основные причины погрешностей и неопределенностей измерения абсолютного времени распространения поверхностной волны: влияние отраженных от границ волн, кривизна поверхности, затухание. Проведены измерения натяга колец подшипников на настроечных образцах натяга с использованием эффекта акустоупругости и выполнена оценка неопределенности измерения напряжений.

Степанова Л.Н., Кутень М.М., Бобров А.Л. «Использование амплитудного анализа сигналов акустической эмиссии при циклическом и статическом нагружении стальных образцов» Дефектоскопия, № 9, с. 18-26 (2021)

Приведены результаты амплитудного анализа сигналов дискретной акустической эмиссии от развивающихся источников типа усталостных трещин. Исследования проводили на трех группах образцов с концентраторами напряжений. Образцы были изготовлены из конструкционных низкоуглеродистых сталей обыкновенного качества, качественной стали и низколегированной литой стали и нагружались растягивающей статической и комбинированной нагрузкой, включающей статическую и циклическую нагрузки. Установлена степенная зависимость плотности распределения амплитуды сигналов с высоким коэффициентом корреляции для источников акустической эмиссии, которая слабо изменяется на разных этапах роста трещины, за исключением стадии, предшествующей разрушению. Исследования позволили использовать амплитудное распределение сигналов для определения числа сигналов акустической эмиссии от источников типа трещин, находящихся на разном расстоянии от приемников и с учетом ослабления энергии волн.

Стожаров В.М., Хинич И.И. «О механизме возбуждения плазменных колебаний в твердых телах, исследованных методом полного внешнего отражения рентгеновских лучей» Физика твердого тела, 63, № 5, с. 677-679 (2021)

Рассмотрен механизм возбуждения плазменных колебаний в твердых телах методом полного внешнего отражения рентгеновских лучей. Показано, что главную роль в возбуждении плазмонов в твердых телах играют медленные электроны, входящие благодаря вторично-электронному усилению в тонких поверхностных слоях твердого тела в состав многоэлектронных актов эмиссии в виде электронных пачек. Для карбида кремния проведен качественный расчет числа медленных вторичных электронов, порожденных рентгеновскими фотоэлектронам. Ключевые слова: плазмон, плазменные колебания, электрон, электронная пачка, квантовый выход.

Свиржевский Н.С., Базилевская Г.А., Калинин М.С., Крайнев М.Б., Махмутов В.С., Свиржевская А.К., Стожков Ю.И. «Гелиосферное магнитное поле и модель Паркера» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 3, с. 282-294 (2021)

В паркеровской модели гелиосферного магнитного поля отношение азимутальной компоненты поля B_φ к радиальной компоненте B_r зависит только от радиальной скорости@V солнечного ветра и координат точки наблюдения (r,θ): B_φ/B_r=–ωrsinθ/V (на расстоянии от Солнца r>1 а. е.). Мы проверили это соотношение вблизи эклиптики на радиальных расстояниях до 19 а. е. по данным космических аппаратов VOYAGER 1, VOYAGER 2 и ULYSSES и вне эклиптики по данным ULYSSES. Показано, что предсказания паркеровской модели хорошо согласуются с наблюдениями вне секторных зон в периоды времени, близкие к минимумам солнечной активности. В пределах секторных зон и в периоды максимумов солнечной активности существуют значительные расхождения между данными наблюдений и предсказаниями этой модели.

Орлов А.А., Махмутов В.С., Филиппов М.В., Стожков Ю.И., Ролан Ж.-П. «Вариации заряженной и нейтральной компонент космических лучей в сейсмической зоне CASLEO» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 11, с. 1666-1668 (2021)

Представлены результаты анализа данных наземных измерений заряженной и нейтральной компонент космических лучей и приземного электрического поля в районе астрономического комплекса КАСЛЕО (CASLEO; Эль-Леонсито, Аргентина), полученных в период 2015–2020 гг. Основное внимание уделено измерениям во время проявлений сейсмической активности – землетрясений, произошедших на расстоянии от 5 до 500 км от КАСЛЕО. Предварительный анализ выборки событий позволил установить отдельные свойства этих вариаций.

Арсеев П.И., Виноградов Е.А., Кведер В.В., Литасов К.Д., Муртазаев А.К., Пудалов В.М., Рыжов В.Н., Садовский М.В., Стрельцов С.В., Сурис Р.А., Суровцев Н.В., Щербаков И.А. «Вадим Вениаминович Бражкин (к 60-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 10, с. 1127_-1128 (2021)

Аристов В.В., Строганов А.В., Ястребов А.Д. «Применение модели кинетического типа для изучения пространственного распространения COVID-19» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 498, № 1, с. 27-32 (2021)

Предлагается одномерная модель на основе уравнения кинетического типа для изучения динамической плотности распределения носителей вируса во времени и пространстве с учетом их миграции из выделенного центра. Данная модель является новой и принципиально отличается от известных моделей типа диффузия-реакции. Строится аналитическое решение; для получения серии расчетов применяются и численные методы. Производится сравнение модельных и реальных данных в Италии, России и Чили. Помимо скорости заражения, вводится в рассмотрение “скорость выздоровления”. При прохождении волны выздоровления по территории с большей частью населения страны делается вывод о начале глобального выздоровления, что соответствует реальным данным. Предсказания оказываются точными и для второй волны пандемии в России. Ожидается, что модель способна адекватно описать не только развитие COVID-19, но и последующих эпидемий.

Счастливцев В.М., Хлебникова Ю.В., Суаридзе Т.Р., Егорова Л.Ю., Акшенцев Ю.Н. «Текстурованные ленты-подложки из тройных медно-никелевых сплавов с добавками тантала и вольфрама для эпитаксиального нанесения многослойных композиций» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 499, № 1, с. 25-29 (2021)

Рассмотрен вопрос о возможности получения совершенной биаксиальной кубической текстуры в тройных сплавах на медно-никелевой основе с добавками тантала или вольфрама, с целью использования тонких деформированных прокаткой и отожженных лент из этих сплавов в качестве эпитаксиальных подложек. Получены опытные образцы текстурованных лент. Из ряда вариантов рекристаллизационного отжига найден оптимальный, позволяющий реализовать в ленте толщиной 100 мкм совершенную кубическую текстуру с долей двойниковых зерен менее 3%. Созданные подложки из тройных сплавов на медно-никелевой основе могут быть предложены как альтернатива применяемому сегодня в технологии производства ленточных подложек сплаву Ni–4.8 ат. %W.

Султанова Г.Г., Касумов Х.М. «Физико-химические свойства мембран эритроцитов при взаимодействии с полиеновыми антибиотиками в поле действия ультразвуковых волн» Биофизика, 66, № 2, с. 302-311 (2021)

DOI: 10.31857/S0006302921020113

Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Томозова М.С., Супин А.Я. «Разрешение гребенчатых спектров в зависимости от центральной частоты и ширины спектральной полосы звуковых стимулов» Акустический журнал, 67, № 5, с. 561-570 (2021)

Звуковые стимулы с гребенчатыми спектрами используются для тестирования частотной разрешающей способности слуха. Получаемые оценки частотного разрешения зависят от центральной частоты и ширины спектральной полосы сигнала. Измерялось разрешение гребенчатой структуры спектра при различной центральной частоте и ширине частотной полосы сигнала и в двух схемах эксперимента: с использованием гребенчатого или плоского референтного сигналов. При гребенчатом референтном сигнале не было статистически значимой зависимости разрешения от центральной частоты и ширины спектральной полосы сигнала: во всех случаях разрешение было около 10 цикл/окт. При плоском (не гребенчатом) референтном сигнале разрешение гребенчатой структуры спектра существенно зависело как от центральной частоты тест-сигнала, так и от ширины его спектральной полосы: чем выше центральная частота и чем шире спектральная полоса, тем выше разрешение. Различие оценок разрешения, зависящее от используемого референтного сигнала, может быть объяснено разным участием механизма частотного анализа, основанного на профиле возбуждения, и временного механизма. Механизм, основанный на профиле возбуждения, эффективен для различения гребенчатого тест-сигнала и гребенчатого референтного сигнала. Механизм временного анализа эффективен для различения гребенчатого тест-сигнала и референтного сигнала с плоским спектром. Ключевые слова: слух, гребенчатые спектры, частотный анализ/ DOI: 10.31857/S0320791921050099

Беспалько А.А., Суржиков А.П., Данн Д.Д., Уцын Г.Е., Петров М.В., Помишин Е.К. «Моделирование акустико-электрического неразрушающего контроля дефектности диэлектрических материалов» Дефектоскопия, № 2, с. 3-14 (2021)

Показано влияние дефектности твердотельных диэлектрических образцов на параметры электромагнитного отклика при детерминированном акустическом воздействии на объект контроля. Приведены закономерности изменения параметров электромагнитных сигналов при вариациях и увеличении вектора напряженности электрического поля по отношению к контакту материалов образца и дефекта. Показано, что амплитудно-частотные параметры излучаемых электромагнитных сигналов находятся в непосредственной связи с акустическим импедансом и проводимостью контактирующей среды и дефекта. Установлено соответствие амплитуд электромагнитных откликов на определенное при математическом моделировании распределение во времени и пространстве механических напряжений, возникающих в дефектной системе при распространении акустического импульса. Приведены данные изменения параметров электромагнитных сигналов при увеличении размеров модельных дефектов в однотипных образцах.

Суржиков С.Т. «Теплообмен и ионизация при неравновесном обтекании затупленной пластины гиперзвуковым потоком» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 109-124 (2021)

Выполнено расчетное исследование процессов теплообмена и ионизации воздуха у поверхности затупленных пластин с радиусами затупления Rn = 0.2 и 0.66 см, обтекаемых газом в широком диапазоне параметров набегающего потока. Построены поля температур поступательных и колебательных степеней свободы молекулярных компонент, концентраций атомарных и молекулярных компонент, а также электронных концентраций вблизи поверхности. Рассчитанные плотности конвективных тепловых потоков сравниваются с данными, предсказываемыми корреляционными соотношениями Фея–Риддела, Детры–Кэмпа–Риддела и Фенстера. В рассмотренных случаях объемная доля ионизованных компонент не превосходит 1%. Однако выделены режимы слабой и сильной ионизации. Граница между этими двумя режимами определена в работе по величине критической электронной концентрации, определяемой для частот 3.3–35 ГГц радиоволн, использованной с целью измерения электронных концентраций в летном эксперименте RAMC-2.

Багаев С.Н., Забродский А.Г., Задков В.Н., Каплянский А.А., Кведер В.В., Колачевский Н.Н., Месяц Г.А., Наумов А.В., Салихов К.М., Сурис Р.А., Шалагин А.М., Щербаков И.А. «Евгений Андреевич Виноградов (к 80-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 10, с. 1125_-1126 (2021)

Арсеев П.И., Виноградов Е.А., Кведер В.В., Литасов К.Д., Муртазаев А.К., Пудалов В.М., Рыжов В.Н., Садовский М.В., Стрельцов С.В., Сурис Р.А., Суровцев Н.В., Щербаков И.А. «Вадим Вениаминович Бражкин (к 60-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 10, с. 1127_-1128 (2021)

Базилевская Г.А., Дайбог Е.И., Логачёв Ю.И., Власова Н.А., Гинзбург Е.А., Ишков В.Н., Лазутин Л.Л., Нгуен М.Д., Сурова Г.М., Яковчук О.С. «Характерные особенности солнечных космических лучей в 21–24-м циклах солнечной активности по данным каталогов солнечных протонных событий» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 1, с. 8-15 (2021)

Рассмотрены однородные ряды событий солнечных космических лучей за 4 цикла солнечной активности на фоне ее уменьшения в циклах 23 и 24. Число событий солнечных космических лучей с энергией выше 10 МэВ уменьшилось незначительно, тогда как число наземных возрастаний при сравнении циклов 23 и 24 снизилось в 8 раз. Показано, что при переходе от цикла 23 к циклу 24 средний вклад вспышек в генерацию наземных возрастаний уменьшился в 3 раза, а средний вклад корональных выбросов вещества – в 5 раз; средний вклад вспышек в генерацию солнечных космических лучей с энергией >10 МэВ уменьшился в 1.3 раза, а средний вклад корональных выбросов вещества – возрос в 1.4 раза.

Базилевская Г.А., Логачёв Ю.И., Дайбог Е.И., Власова Н.А., Гинзбург Е.А., Ишков В.Н., Лазутин Л.Л., Нгуен М.Д., Сурова Г.М., Яковчук О.С. «Статистические связи между солнечными космическими лучами, радиоизлучением II типа и корональными выбросами массы» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 5, с. 672-679 (2021)

Радиоизлучение II типа часто сопровождает события в солнечных космических лучах и является индикатором распространения ударной волны в короне Солнца. С другой стороны, важную роль в ускорении солнечных протонов играет ударная волна, связанная с выбросами коронального вещества. Оба эти явления могут происходить без сопровождения солнечными космическими лучами, в то же время не все события солнечных космических лучей сопровождаются радиоизлучением II типа. Статистические связи между этими явлениями рассмотрены на базе Каталогов солнечных протонных событий 23 и 24-го циклов солнечной активности. Показано, что события солнечных космических лучей, сопровождаемые радиоизлучением II типа, относятся к наиболее мощным как по характеристикам частиц, так и по характеристикам источников.

Арсеев П.И., Виноградов Е.А., Кведер В.В., Литасов К.Д., Муртазаев А.К., Пудалов В.М., Рыжов В.Н., Садовский М.В., Стрельцов С.В., Сурис Р.А., Суровцев Н.В., Щербаков И.А. «Вадим Вениаминович Бражкин (к 60-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 10, с. 1127_-1128 (2021)

Артюхов А.В., Марков В.Г., Сухинец Ж.А., Гулин А.И. «Измерение мгновенных значений температуры газов газотурбинного двигателя с использованием акустических мультивибраторов» Приборы и техника эксперимента, № 6, с. 114-119 (2021)

Разработано дифференциальное устройство для измерения температуры в канале управления газотурбинного двигателя (г.т.д.), где неравномерность поля температур по радиусу и по окружности достигает 100–400 K и может меняться на переходных режимах со скоростью до 400 К/с. Устройство состоит из двух каналов измерения и блока обработки информации и обладает чувствительностью 8.5 Гц/К. Быстродействие устройства на три порядка превышает быстродействие термопар, что позволяет измерять истинную температуру газов г.т.д. Представлены функциональная схема устройства, описаны стенды для проведения испытаний, приведены результаты исследований, подтверждающие высокие метрологические характеристики устройства измерения.

Сучилин А.В., Никишин Е.Л., Павлова М.В. «Моделирование процесса получения стигматического изображения акустического объекта в акустооптическом устройстве визуализации» Известия высших учебных заведений. Приборостроение, 64, № 1, с. 56-62 (2021)

Рассмотрен метод акустооптической визуализации пространственно-неодно-родных акустических полей, формируемых микрообъектом. Данный метод базируется на брэгговской дифракции в системе с двойным преобразованием Фурье. Среди преимуществ устройства, реализующего данный метод, отмечается высокая разрешающая способность. Аналитически показано, что по сравнению с хорошо известной техникой визуализации А. Корпела изображения акустических микрообъектов, получаемые с помощью приборов на основе предлагаемого метода, свободны от астигматизма. В результате теоретического анализа механизма действия данного устройства получены уравнения для расчета геометрических параметров оптического изображения акустического микрообъекта.

Счастливцев В.М., Хлебникова Ю.В., Суаридзе Т.Р., Егорова Л.Ю., Акшенцев Ю.Н. «Текстурованные ленты-подложки из тройных медно-никелевых сплавов с добавками тантала и вольфрама для эпитаксиального нанесения многослойных композиций» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 499, № 1, с. 25-29 (2021)

Рассмотрен вопрос о возможности получения совершенной биаксиальной кубической текстуры в тройных сплавах на медно-никелевой основе с добавками тантала или вольфрама, с целью использования тонких деформированных прокаткой и отожженных лент из этих сплавов в качестве эпитаксиальных подложек. Получены опытные образцы текстурованных лент. Из ряда вариантов рекристаллизационного отжига найден оптимальный, позволяющий реализовать в ленте толщиной 100 мкм совершенную кубическую текстуру с долей двойниковых зерен менее 3%. Созданные подложки из тройных сплавов на медно-никелевой основе могут быть предложены как альтернатива применяемому сегодня в технологии производства ленточных подложек сплаву Ni–4.8 ат. %W.

Знаменская И.А., Дорощенко И.А., Сысоев Н.Н., Татаренкова Д.И. «Результаты количественного анализа высокоскоростной теневой съемки течений в ударной трубе при помощи машинного зрения и обучения» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 497, № 1, с. 16-20 (2021)

Описаны результаты исследований нестационарных газодинамических течений в канале ударной трубы длительностью до 6 миллисекунд, полученные непрерывной высокоскоростной теневой съемкой и последующей обработкой больших данных – на основе машинного зрения (выделение границ и преобразование Хафа) и машинного обучения (сверточная нейронная сеть). Исследовалась с частотой съемки 150 тыс. к/с качественно и количественно эволюция разрывных потоков в прямоугольном канале ударной трубы за ударной волной с числами Маха от 2 до 3.5; построены зависимости угла наклона косого скачка уплотнения от времени, оценено время выхода течений на дозвуковой режим. Показана возможность проведения исследований в газодинамике на основе анализа больших данных цифровой съемки с помощью предложенного подхода.

Колесников В.И., Лавров И.В., Бардушкин В.В., Сычев А.П., Яковлев В.Б. «Обобщенное приближение Максвелла–Гарнетта для текстурированных матричных композитов с включениями в оболочке» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 498, № 1, с. 11-16 (2021)

Предложено обобщение приближения Максвелла–Гарнетта для текстурированного матричного композита, состоящего из эллипсоидальных включений с оболочкой. С помощью указанного обобщенного приближения получено выражение для тензора эффективной диэлектрической проницаемости рассматриваемой среды. Показано, что в случае матричного композита со сферическими включениями в оболочке данное выражение совпадает с формулой, полученной в обобщенном приближении эффективного поля с выбором матрицы в качестве среды сравнения.

Королев Г.Л., Сычёв Вик.В. «О пограничном слое при обтекании полутела Рэнкина» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 62-65 (2021)

Получено численное решение задачи для уравнения пограничного слоя Прандтля для плоского стационарного течения несжимаемой жидкости при заданном градиенте давления. Этот градиент определяется известным решением Рэнкина, которое описывает обтекание полутела. Контур последнего получается путем наложения однородного потока на течение от точечного источника. Установлено, что в решении задачи для уравнения пограничного слоя точки нулевого поверхностного трения не возникает – рассмотренное течение является безотрывным.