Яковлев О.Я., Иванова А.Е., Ананьева В.И., Шашкова И.А., Юдаев А.В., Берто Ж.-Л., Тавров А.В. «Распределение транзитных экзопланет по массе с использованием зависимостей масса–радиус. структурирование внутри планетных систем» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 3, с. 213-231 (2021)

Большая часть (85%) транзитных экзопланет обнаружена космическим телескопом Kepler. И только примерно у 15% из них известна масса, измеренная преимущественно методом лучевых скоростей. Массу экзопланеты возможно оценить по ее радиусу, исходя из статистических зависимостей по наблюдательным данным, хотя нет однозначной зависимости между массой и радиусом планет. Вычисленные массы по четырем статистическим зависимостям массы от радиуса (Bashi и др., 2017; Chen и Kipping, 2017; Ning и др., 2018, и выведенная “Averaged”) для экзопланет, массы которых не известны, были добавлены в распределение с известными массами. Проведено исследование полученных таким образом распределений транзитных экзопланет по массе с учетом эффекта наблюдательной селекции транзитного метода. Распределения аппроксимируются степенным законом ∼dN/∼dM ∼ M^α, α<0, где показатель степени α был определен методом максимального правдоподобия для выборок с использованием четырех зависимостей масса-радиус: –2.12±0.03, –2.09±0.03, –1.94±0.03, –2.27±0.04. Кроме того, для одного из этих распределений найдены параметры степенного закона, показатель степени в котором различается на трех интервалах (с границами 0.025, 0.28, 1.35 масс Юпитера): –1.99, –0.62, –2.88. Дополнительно делается вывод об отсутствии доказательства зависимости между массой экзопланеты и ее средним расстоянием до родительской звезды (структурирования внутри планетных систем) на расстояниях до 1 а. е., а также исследуется зависимость показателя степени α от рассматриваемого интервала по массе. Приведенные выше результаты были получены для экзопланет, обнаруженных космическими телескопами Kepler и TESS (составляющие группу 1). Массы остальных транзитных экзопланет, обнаруженных преимущественно наземными инструментами (группа 2), были известны. Для этой группы показатель степени α оценен как –2.21±0.04. Полученные результаты в целом согласуется с результатами из предшествующих статистических и теоретических исследований. Ключевой идей работы является применение модельных зависимостей массы от радиуса экзопланет для исследования распределения экзопланет по массе по актуальным наблюдательным данным. Ключевые слова: экзопланеты, транзитный метод, распределение по массе, зависимость масса-радиус, статистическое исследование DOI: 10.31857/S0320930X21030099

Юдаев А.В., Яковлев О.Я., Киселев А.В., Барке В.В., Венкстерн А.А., Шашкова И.А., Тавров А.В. «Тестирование звездного интерференционного коронографа в составе наземного телескопа» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 4, с. 368-380 (2021)

Метод прямого наблюдения экзопланет (direct exoplanet imaging) с помощью звездного коронографа увеличивает контраст изображения в дифракционной окрестности звезды. Недостаточное уменьшение фона звезды происходит вследствие требуемого качества волнового фронта, превосходящего возможности современных оптических и астрономических систем. В работе оценены достижимые коронографические контрасты для наземного и внеатмосферного телескопов без применения адаптивной оптики (АО) и в дальнейшем запланировано применение устройств АО: наклонного зеркала и пиксельной АО для коррекции зональной ошибки. Для практического тестирования перспективной многоконтурной системы телескопа с активной оптикой, корректирующей ВФ, мы построили коронограф с малой апертурой телескопа, позволяющей наблюдать эффект коронографического ослабления звезды. Последнее важно для отработки прецизионного ведения (гидирования) звезды автоматизированным параллактическим приводом телескопа для построения практической циклограммы работы устройств адаптивной оптики. Оценены ошибки волнового фронта внутри интерференционного коронографа, начаты эксперименты, получено удержание линии визирования. Ключевые слова: звездный коронограф, высококонтрастное астрономическое изображение, ноль интерферометр, метод прямого наблюдения экзопланет DOI: 10.31857/S0320930X21030105

Тазиев Р.М. «Температурные свойства поверхностных акустических волн в кристаллах a-GeO₂» Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 17, № 3, с. 284-289 (2020)

Проведено численное исследование температурных свойств поверхностных акустических волн (ПАВ) в кристалле a-GeO₂, выращенного из расплава. Показано, что изменение скорости ПАВ существенным образом зависит только от изменения трех упругих постоянных: C₆₆, C₄₄, C₁₄ для срезов, ориентации кристалла, где ПАВ имеет большие значения коэффициента электромеханической связи. ТКЗ волны для этих срезов находится в диапазоне –25 ppm/°С до –50 ppm/°С. В отличие от кристалла a-SiO₂, величина ТКЗ поверхностной волны для Z, Y-срезов и Z-повернутых срезов не равна нулю ни для одной ориентации кристалла a-GeO₂. Она сравнима по величине со значениями ТКЗ для поверхностной волны в танталате лития. Рассчитана частотная зависимость проводимости встречно-штыревых преобразователей (ВШП) ПАВ с числом электродов 100 и периодом структуры 20 микрон для кристалла a-GeO₂, выращенных из расплава и гидротермальным методом. Вытекающая акустическая волна, генерируемая в ВШП в Z⁺ 120°, X-срезе кристалла, имеет коэффициент электромеханической связи, который в 5 раз меньше, чем ПАВ. Этот срез кристалла a-GeO₂ наиболее интересен для применений в устройствах на ПАВ.

Диденкулова Е.Г., Пелиновский Е.Н., Талипова Т.Г. «Статистические характеристики ансамбля солитонов внутренних волн» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 56, № 6, с. 638-646 (2020)

С помощью численного моделирования исследуются статистические характеристики ансамбля солитонов внутренних волн, распространяющихся в условиях, приближенных к условиям шельфа Австралии. Построено распределение амплитуды импульсов в зависимости от пройденного расстояния, а также такие статистические моменты, как асимметрия и эксцесс. Показано, что оба момента с расстоянием падают приблизительно на 20%.

Козлов В.В., Грек Г.Р., Литвиненко М.В., Литвиненко Ю.А., Тамбовцев А.С., Шмаков А.Г. «Диффузионное горение микроструи водорода в спутной струе воздуха» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 9-13 (2021)

Представлены результаты экспериментальных исследований горения круглой микроструи водорода в спутной дозвуковой коаксиальной струе воздуха. Показано, что сценарий горения при дозвуковом истечении струи водорода связан с наличием “области перетяжки пламени” и нагрева сопла, но начальная сферическая форма область пламени трансформируется в цилиндрическую. Установлено, что горение круглой микроструи водорода в спутной коаксиальной струе воздуха на сверхзвуковой скорости истечения сопровождается наличием сверхзвуковых ячеек.

Козлов В.В., Литвиненко М.В., Литвиненко Ю.А., Тамбовцев А.С., Шмаков А.Г. «Диффузионное горение при взаимодействии сверхзвуковой круглой микроструи воздуха с коаксиальной (спутной) струей водорода» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 14-18 (2021)

Представлены результаты экспериментальных исследований особенностей диффузионного горения при взаимодействии круглой сверхзвуковой микроструи воздуха в центре и коаксиальной (спутной) струи водорода. Такое горение сопровождается целым рядом новых явлений: образованием конусообразной формы пламени близи среза сопла, запиранием области горения в этом конусе, наличием мелкомасштабных сверхзвуковых ячеек в результирующем потоке, образованием ламинарных участков и их турбулизации.

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.

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

Шагимуратов И.И., Захаренкова И.Е., Тепеницына Н.Ю., Якимова Г.А., Ефишов И.И. «Особенности проявления реакции полного электронного содержания ионосферы на кольцеобразное солнечное затмение 21 июня 2020 г.» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 5, с. 654-660 (2021)

Проведен анализ проявлений кольцеобразного солнечного затмения 21июня 2020 г. в вариациях полного электронного содержания ионосферы (TEC) на основе GPS-наблюдений сети IGS Китая. Отмечено, что эффекты кольцеобразного затмения в ионосфере изучены гораздо меньше эффектов полного или частичного солнечного затмения. На основе анализа суточных вариаций TEC на отдельных станциях получено, что эффект данного затмения проявился в форме депрессии этого параметра с минимумом, близким к моменту максимальной фазы затмения над станцией наблюдения. Более ярко проявился эффект затмения в вариациях ТЕС ионосферы вдоль индивидуальных пролетов спутников, который имел вид ложбинообразного понижения. Показано, что основной составляющей в падении и задержке минимума ТЕС относительно максимальной фазы затмения является величина магнитуды затмения для конкретной станции. Это следует из высокой корреляции между этими параметрами и магнитудой затмения. Задержка варьируется от нескольких минут до десятков минут в зависимости от величины магнитуды затмения. Максимальная амплитуда падения TEC достигала ∼4–6 TECU. Для анализа пространственно-временнoго поведения TEC использованы IОNЕХ-файлы c 15-минутным разрешением. Выявлено, что движение максимальной депрессии TEC согласуется с траекторией движения и положением тени затмения на поверхности Земли.

Махутов Н.А., Васильев И.Е., Чернов Д.В., Иванов В.И., Терентьев Е.В. «Кинетика процесса накопления повреждений и разрушения в зонах концентраторов при испытаниях образцов на разрыв» Дефектоскопия, № 1, с. 33-44 (2021)

Рассмотрено влияние различного рода концентраторов напряжений на процессы накопления повреждений, зарождения и распространения трещин в образцах из стали Ст3 в условиях одноосного растяжения. Исследованные образцы имели центральное отверстие диаметром 5 мм или поперечный сварной шов. Результаты акустико-эмиссионной диагностики показали, что, несмотря на различную природу концентраторов, диаграммы нагружения, характер накопления повреждений и развитие магистральных трещин, количество зарегистрированных событий акустической эмиссии (АЭ) и активность их регистрации, динамика изменения весового содержания локационных импульсов (Wi) в энергетических кластерах нижнего, среднего и верхнего уровня была достаточно похожей, также как и значения этих параметров при разрушении образцов.

Терентьева А.К., Баканас Е.С. «Болидный рой α-Андромедид и метеоритообразующий болид над Словакией» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 4, с. 381-383 (2021)

На основании связи метеоритообразующего болида EN 041096 Kremnica (Spurný, Borovicka, 1997) с болидным роем α-Андромедид (№ 55) (Terentjeva, 1990) установлен метеоритообразующий болидный рой α-Андромедид. Этот рой пополняет список метеоритообразующих роев, найденных нами ранее. К настоящему времени этот список состоит из 14 метеоритообразующих роев. Поскольку метеоритообразующие рои могут содержать крупные метеороидные тела, встреча с ними может быть не безопасной для Земли. Поэтому проблема этих потенциально опасных роев должна быть в центре внимания исследователей метеоров и являться составной частью общей проблемы космической угрозы. Ключевые слова: метеоритообразующий рой, болид, орбита, метеороид, метеор DOI: 10.31857/S0320930X21040095

Клименко В.В., Кондратьева О.Е., Терешин А.Г., Федотова Е.В., Локтионов О.А., Воронкова Е.М. «Изменение ветрового режима на территории России и аварийность воздушных линий электропередач» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 497, № 1, с. 57-64 (2021)

Рассмотрены изменения ветрового режима на территории России и выполнен анализ влияния этих изменений на аварийность воздушных линий электропередач (ВЛ). Опираясь на актуальные данные метеорологических наблюдений Росгидромета и статистику ПАО “Россети”, авторы провели расчет наблюдаемых изменений экстремальных скоростей ветра в течение последних сорока лет и оценили их связь с числом аварий ВЛ для Кубани, Башкирии и Забайкалья. Установлено, что климатические изменения на территории России в последние десятилетия привели к снижению максимальных скоростей ветра в исследуемых регионах, что способствовало снижению аварийности ВЛ за счет ветрового воздействия. Однако анализ динамики этих изменений с привлечением данных климатических моделей CMIP5 указывает на недавнее изменение этой тенденции в ряде регионов, что может привести к увеличению числа аварий ВЛ. Необходимы дальнейшие исследования изменений ветрового режима на территории энергосистем России для обеспечения их надежного функционирования в условиях климатических изменений.

Борог В.В., Тимашев С.Ф. «Вариации космических лучей перед мощными землетрясениями» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 11, с. 1669-1672 (2021)

Обнаружено, что перед мощными землетрясениями (магнитуда М≈8) возникают вариации потока космических лучей в большинстве нейтронных мониторов мировой сети, расположенных на разных континентах. Надежные данные, получаемые с помощью методики фликкер-шумовой спектроскопии, проявляются за несколько суток до землетрясений и могут служить основой для создания предиктора первого уровня.

Титов С.А., Бурлаков А.Б., Богаченков А.Н. «Сонография сердца вьюна Misgurnus fossilis на предличиночной стадии развития» Акустический журнал, 67, № 5, с. 571-580 (2021)

Представлен метод ультразвукового исследования in vivo сердца низших позвоночных на ранних стадиях их развития. Для достижения достаточного пространственного разрешения в методе используется акустический микроскоп с механическим сканированием фокусирующего ультразвукового преобразователя, принятый сигнал которого регистрируется в зависимости от пространственных координат и времени. С помощью импульсного акустического микроскопа проведено исследование сердца вьюна Misgurnus fissilis на предличиночной стадии развития. Центральная частота и длительность огибающей регистрируемых отраженных импульсов составляли 70 МГц и 30 нс, соответственно. С помощью обработки записанного пространственно–временного сигнала визуализировано движение тканей желудочка, предсердия и клапанов в вентрикулярной области сердца, определен период сердечных биений и выделены фазы сердечного ритма. Показано, что характерные размеры желудочка и предсердия составляют 150–300 мкм. Произведено выделение откликов движущихся элементов крови и измерение скорости их движения в различных областях сердца в зависимости от времени. Найдено, что скорость кровотока достигает максимального значения 2.5 мм/с в период диастолы в вентрикулярной области сердца. В других областях пиковые значения в периоды диастолы и систолы находятся в пределах 1.5–0.8 мм/с. В соответствии с принципом энергетической допплерографии было визуализировано изменение плотности движущихся элементов крови в зависимости от времени. Ключевые слова: сонография, сердце, акустический микроскоп, скорость кровотока, допплерография, вьюн, предличиночная стадия. DOI: 10.31857/S0320791921050105

Базулин Е.Г., Вопилкин А.Х., Тихонов Д.С. «Определение типа отражателя по амплитудам бликов изображений, восстановленных по разным акустическим схемам» Дефектоскопия, № 4, с. 3-12 (2021)

В ультразвуковой дефектоскопии разработаны методы регистрации и анализа эхосигналов для определения типа отражателя и его размеров. Метод цифровой фокусировки антенной (ЦФА) позволяет восстановить изображение всей границы несплошности, используя эхосигналы, отраженные от дна объекта контроля с учетом трансформации типа волны. Однако такой подход не всегда применим на практике, так как форма дна объекта контроля может быть неизвестной. Используя особенности поведения коэффициента отражения для разных типов волн можно по изображениям только на прямом луче сделать заключение о типе отражателя. Численные и модельные эксперименты подтвердили работоспособность предложенного подхода.

Базулин Е.Г., Вопилкин А.Х., Тихонов Д.С. «Определение координат отражателей в плоскости, перпендикулярной сварному соединению, по эхосигналам, измеренным преобразователями по схеме TOFD» Дефектоскопия, № 6, с. 17-25 (2021)

Метод TOFD, широко используемый в ультразвуковой дефектоскопии, позволяет по фазе эхосигналов отличать трещину от объемного отражателя и с высокой точностью определять ее высоту. Однако метод TOFD без сканирования пьезопреобразователями поперек сварного соединения не позволяет определить смещение отражателя от центра шва, что очень важно при оценке результатов контроля. Используемые для этого сканирующие устройства имеют сложную конструкцию, цена их выше, чем у одномерных санирующих устройств, и, главное, – значительно возрастает время контроля. Если использовать эхосигналы, отраженные от дна объекта контроля с учетом смены типа волны, то по множеству парциальных изображений, восстановленных методом цифровой фокусировки антенной, можно получить объединенное изображение отражателя. Если использовать эхосигналы, измеренные в совмещенном режиме для каждого пьезопреобразователя, то можно оценить смещение отражателя поперек сварного соединения с точностью ±1,5 мм. Численные и модельные эксперименты подтвердили работоспособность предложенного подхода.

Базулин А.Е., Базулин Е.Г., Вопилкин А.Х., Тихонов Д.С. «Восстановление изображения отражателей на границе основного металла и сварного соединения с использованием ультразвуковых антенных решеток» Дефектоскопия, № 9, с. 3-17 (2021)

Предлагается эффективный способ замены зональной фокусировки антенной решеткой, традиционно используемый при автоматизированном ультразвуковом контроле сварных соединений с узкой разделкой для выявления дефектов на границе сплавления. Этот способ, основанный на применении многосхемной технологии цифровой фокусировки антенной (ЦФА), позволяет получать и анализировать высококачественные изображения отражателей. Предлагаемый метод по сравнению с зональной фокусировкой, сделанной по технологии фазированных антенных решеток (ФАР), менее чувствителен к точности позиционирования антенной решетки относительно оси шва и к изменению толщины объекта контроля, позволяет выполнять оценку высоты дефектов не по амплитудному признаку, а по размерам бликов отражателей.

Тихонов Н.А., Галазутдинова О.А. «TRGB-расстояния до сейфертовских галактик NGC 1068, NGC 3227, NGC 4051 и NGC 4151» Астрофизический бюллетень, 76, № 3, с. 314-327 (2021)

На основе архивных снимков космического телескопа им. Хаббла проведена звездная фотометрия четырех классических сейфертовских галактик: NGC 1068, NGC 3227, NGC 4051 и NGC 4151. На снимках выделены красные гиганты и TRGB-методом впервые измерены точные расстояния до этих галактик. Полученные расстояния 11.14±0.54, 15.33±0.80, 16.48±0.69 и 14.20±0.88 Мпк дают возможность более точно оценить энергию излучения активных ядер этих галактик. В группе NGC 1068 определены расстояния до двух основных галактик группы: NGC 1068 и NGC 1073 (11.14±0.54 и 11.28±0.70 Мпк), что позволяет оценить расстояние до этой малой группы галактик как D=11.2 Мпк. Показано, что галактика NGC 1087 находится на расстоянии D=17.79±0.83 Мпк и в группу NGC 1068 не входит.

Александрова А.Г., Блинкова Е.В., Бордовицына Т.В., Попандопуло Н.А., Томилова И.В. «Вековые резонансы в динамике объектов, движущихся в областях LEO–MEO околоземного орбитального пространства» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 3, с. 272-287 (2021)

Представлены результаты выявления вековых резонансов, действующих на объекты, движущиеся в областях LEO–MEO. Результаты получены на основании обработки данных обширного численного эксперимента по исследованию орбитальной эволюции объектов, движущихся в диапазоне больших полуосей от 8000 км до зоны функционирования навигационной систем ГЛОНАСС (25 500 км), с наклонениями от 0 до 180° вне зон орбитальных резонансов. Даны карты распределения выявленных вековых резонансов. Приведен анализ орбитальной эволюции объектов. Ключевые слова: динамика околоземных объектов, области LEO–MEO, вековые резонансы, особенности орбитальной эволюции DOI: 10.31857/S0320930X21030014

Томилова И.В., Блинкова Е.В., Бордовицына Т.В. «О собенности динамики объектов, движущихся в зонах орбитальных резонансов 1 : 4, 1 : 6 и 1 : 8 с вращением Земли» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 5, с. 427-443 (2021)

Представлены результаты исследования динамической структуры околоземного орбитального пространства в областях орбитальных резонансов 1 : 4, 1 : 6 и 1 : 8 со скоростью вращения Земли и изучения орбитальной эволюции объектов, движущихся в этих областях. Выявлены зоны действия пяти компонент для каждого из перечисленных орбитальных резонансов, вековых апсидально-нодальных резонансов и резонансов со средним движением третьего тела (Луны и Солнца) в указанных областях околоземного орбитального пространства. Представлены карты распределения выявленных резонансов. Приведены динамические карты исследуемых областей, полученные с использованием индикатора MEGNO. Выявлены области хаотичности, соответствующие перекрытию резонансов разных типов. Ключевые слова: динамика околоземных объектов, орбитальный резонанс, вековые апсидально-нодальные резонансы, MEGNO-анализ DOI: 10.31857/S0320930X21040101

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

Алимурадов А.К., Тычков А.Ю., Чураков П.П., Торгашин С.И. «Способ сегментации речевого сигнала для систем оценки психогенных состояний» Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки, № 3, с. 81-93 (2017)

Актуальность и цели. Низкая точность распознавания речевых сигналов в условиях психических отклонений у человека является одной из главных причин практической реализации систем оценки психогенных состояний. Это связано с использованием неустойчивых к шумам и неадаптивных методов обработки сложных нестационарных сигналов. В статье предложен способ сегментации сигнал/пауза, работающих в условиях зашумленной обстановки. Материалы и методы. В разработке способа сегментации речевого сигнала для систем оценки психического здоровья использовались: комплементарная множественная декомпозиция на эмпирические моды (КМДЭМ) и метод разграничения на основе физиологического аспекта формирования речи и функционала слухового аппарата человека. Результаты. Представлена структурная схема способа. Указаны преимущества разрабатываемого решения в сравнении с известными способами сегментации сигнал/пауза STE+ZCR, IE и MFCC. Выводы. Представленный способ обеспечивает повышение коэффициента действительного обнаружения речевого сигнал до 6%. Сравнение результатов исследований позволяет сделать вывод, что разработанный способ сегментации сигнал/пауза может быть применен для практического применения в системах оценки психогенных состояний. DOI 10.21685/2072-3059-2017-3-7

Герасимов С.И., Ерофеев В.И., Травов Ю.Ф., Иоилев А.Г., Писецкий В.В., Капинос С.А., Калмыков А.П., Лапичев Н.В. «Экспериментальное определение коэффициента сопротивления конических проникателей и проникателя с плоским передним торцом при сверхзвуковом движении в песчаном грунте» Журнал технической физики, 91, № 3, с. 542-548 (2021)

Проведены экспериментальные исследования по определению коэффициента сопротивления при проникании в песчаный грунт конических и цилиндрических ударников. В экспериментах угол полураствора конического наконечника проникателя (ударника) изменялся от 10 до 90 deg. Скорость движения ударника изменялась в интервале 0.2–2.0 km/s. Получены средние значения коэффициента сопротивления для конических тел при квазистационарном сверхзвуковом движении в песчаном грунте средней влажности 7–12%, а для ударников с плоским передним торцом – в песчаном грунте влажностью от 0 до 16%. Показана существенная зависимость коэффициента сопротивления тонких конусов (beta<25°) от скорости движения и отсутствие таковой (с учетом экспериментальной погрешности) для тупых конусов и ударника с плоским торцом. Ключевые слова: высокоскоростное проникание, конический проникатель, проникатель с плоским передним торцом, песок, коэффициент сопротивления.

Турунтаев С.Б., Зенченко Е.В., Зенченко П.Е., Тримонова М.А., Барышников Н.А., Новикова Е.В. «Динамика роста трещины гидроразрыва по данным ультразвукового просвечивания в лабораторных экспериментах» Физика Земли, № 5, с. 104-119 (2021)

Данные акустического просвечивания, полученные в лабораторном эксперименте, были использованы для выделения стадий возникновения, роста и заполнения жидкостью трещины гидроразрыва. Лабораторная установка позволяет выполнять эксперименты с пористыми насыщенными образцами искусственных материалов диаметром 430 мм и высотой 70 мм. В качестве модельного материала использовалась смесь гипса с цементом, образец насыщали водным раствором гипса и нагружали вертикальными и двумя горизонтальными независимыми напряжениями. Трещина создавалась закачкой вязкой жидкости с постоянной скоростью через обсаженную скважину в центре образца. Мониторинг гидроразрыва пласта осуществлялся путем регистрации ультразвуковых импульсов, проходящих через образец. Сравнение вариаций амплитуд ультразвуковых импульсов и давления закачки привело к следующим наблюдениям: начало роста трещины гидроразрыва пласта происходит при давлении, меньшем максимального значения; рост трещины происходит быстрее ее заполнения жидкостью; после заполнения трещины жидкостью происходит увеличение раскрытия трещины. Когда закачка прекращается, регистрируется закрытие трещины по мере снижения давления в скважине за счет фильтрации в образец. Показана возможность создания вторичной трещины гидроразрыва в случае изменения ориентации главных сжимающих напряжений при условии, если первичная трещина перпендикулярна оси скважины, а вторичная – параллельна оси.

Зайко Ю.С., Гареев Л.Р., Чичерина А.Д., Трифонов В.В., Веденеев В.В., Решмин А.И. «Экспериментальное обоснование применимости линейной теории устойчивости к затопленной струе» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 497, № 1, с. 44-48 (2021)

Экспериментально получена затопленная струя воздуха круглого поперечного сечения диаметром 0.12 м с длинным ламинарным участком (не менее пяти диаметров струи) при числе Рейнольдса 5400. В рамках линейного анализа устойчивости обнаружены две ветви растущих возмущений, генерируемые тремя точками перегиба на профилях скорости струи, получаемой экспериментально. Определены диапазоны частот растущих возмущений, их скорости роста и длины волн. Проведены эксперименты по внесению контролируемых возмущений в струю с длинным ламинарным участком. Характеристики волн, усиливающихся в экспериментах вследствие внесения возмущений, оказались близки к предсказаниям линейной теории устойчивости. Таким образом, экспериментально подтверждена применимость линейной теории устойчивости к затопленной струе.

Козлов Д.С., Троицкая Ю.И. «О роли взрывного взаимодействия трех поверхностных волн в начальной стадии образования брызг при сильных ветрах» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 57, № 2, с. 199-211 (2021)

Работа посвящена теоретическому исследованию гидродинамической неустойчивости границы раздела воды и воздуха, следствием развития которой может стать дробление по типу “парашют”, являющееся одним из основных источников брызг при ураганном ветре. Предложена гипотеза о том, что формирование начальных возвышений водной поверхности, которые подвергаются дроблению, обусловлено гидродинамической неустойчивостью возмущений ветрового дрейфового течения в воде. Рассмотрена слабонелинейная стадия неустойчивости в форме резонансного трехволнового взаимодействия. Установлено, что нелинейное резонансное взаимодействие триплета возмущений ветрового дрейфа, из которых одна волна направлена вдоль потока, а две другие – под углом к нему, приводит к взрывному росту амплитуд. В рамках кусочно-непрерывной модели профиля дрейфового течения найдены характерные временные и пространственные масштабы возмущений и показано, что их характерные зависимости от динамической скорости ветра согласуются с полученными ранее экспериментальными данными.

Кондратьев Б.П., Корноухов В.С., Трубицына Н.Г. «Разложение компланарного потенциала кольца Гаусса в ряд по степеням эксцентриситета» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 4, с. 348-358 (2021)

Поставлена и решена задача о разложении потенциала почти кругового эллиптического кольца Гаусса в ряд по степеням эксцентриситета. Гравитационный потенциал кольца представлен степенным рядом до членов e4 включительно на всем множестве точек главной плоскости кольца. Основной результат: получены два комплекта коэффициентов для степенных рядов потенциала внутри и вне кольца, которые выражаются через полные эллиптические интегралы первого и второго рода. Для контроля формул используются преобразования Ландена. Доказано, что в точке активного фокуса кольца четыре коэффициента первого комплекта обращаются в нуль. Результаты расчетов применяются для построения эквипотенциалей колец Гаусса, моделирующих орбиты планет Солнечной системы. Ключевые слова: эллиптические кольца Гаусса, гравитационный потенциал, разложение в ряд по степеням эксцентриситета, эквипотенциали, орбиты планет DOI: 10.31857/S0320930X21030026

Могилевский М.М., Чугунин Д.В., Чернышов А.А., Романцова Т.В., Моисеенко И.Л, Кумамото А., Касахара Й., Тсучия Ф. «Локализация источников двух типов "континуум" излучения» Письма в ЖЭТФ, 114, № 1, с. 18-23 (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.

Рига В.Ю., Турунтаев С.Б. «Моделирование индуцированной сейсмичности на основе двухпараметрического закона rate-and-state» Физика Земли, № 5, с. 55-73 (2021)

Рассматривается вопрос численного моделирования сейсмичности, индуцированной закачкой флюида в недра. Одним из важных факторов, определяющих динамику скольжения тектонических разломов в процессе воздействия, является вид закона трения, действующего на берегах разломов. Путем численного анализа, проведенного в рамках слайдер-модели в сопоставлении с результатами лабораторных экспериментов, показано, что двухпараметрическая форма закона трения типа rate-and-state позволяет описывать наиболее широкий спектр наблюдаемых режимов скольжения. На основе модели двойной пористости, а также слайдер-модели трещин моделируется индуцированная сейсмичность в районе г. Базель, Швейцария, возникшая в ходе реализации проекта по использованию геотермальной энергии. Представлена физически полная модель вложенных трещин, позволяющая моделировать процесс фильтрации флюида в породе, содержащей трещины или разломы, с учетом изменения фильтрационных свойств последних. Процесс деформации разлома описывается с использованием метода разрывных смещений. Модель применяется для анализа результатов натурного эксперимента по закачке воды в разлом на юге Франции. Исследуется развитие подвижек разлома в зависимости от различных параметров: свойств разлома, фильтрационных свойств породы, параметров закачки. Найдены условия, при которых в рамках предложенной модели возможно возникновение сейсмических подвижек.

Турунтаев С.Б., Зенченко Е.В., Зенченко П.Е., Тримонова М.А., Барышников Н.А., Новикова Е.В. «Динамика роста трещины гидроразрыва по данным ультразвукового просвечивания в лабораторных экспериментах» Физика Земли, № 5, с. 104-119 (2021)

Данные акустического просвечивания, полученные в лабораторном эксперименте, были использованы для выделения стадий возникновения, роста и заполнения жидкостью трещины гидроразрыва. Лабораторная установка позволяет выполнять эксперименты с пористыми насыщенными образцами искусственных материалов диаметром 430 мм и высотой 70 мм. В качестве модельного материала использовалась смесь гипса с цементом, образец насыщали водным раствором гипса и нагружали вертикальными и двумя горизонтальными независимыми напряжениями. Трещина создавалась закачкой вязкой жидкости с постоянной скоростью через обсаженную скважину в центре образца. Мониторинг гидроразрыва пласта осуществлялся путем регистрации ультразвуковых импульсов, проходящих через образец. Сравнение вариаций амплитуд ультразвуковых импульсов и давления закачки привело к следующим наблюдениям: начало роста трещины гидроразрыва пласта происходит при давлении, меньшем максимального значения; рост трещины происходит быстрее ее заполнения жидкостью; после заполнения трещины жидкостью происходит увеличение раскрытия трещины. Когда закачка прекращается, регистрируется закрытие трещины по мере снижения давления в скважине за счет фильтрации в образец. Показана возможность создания вторичной трещины гидроразрыва в случае изменения ориентации главных сжимающих напряжений при условии, если первичная трещина перпендикулярна оси скважины, а вторичная – параллельна оси.

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.

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

Тутуков А.В., Дремова Г.Н., Дремов В.В. «Сверхскоростные звёзды: теория и наблюдения» Успехи физических наук, 191, № 10, с. 1017-1043 (2021)

Кинематическая особенность объектов микромира (элементарных частиц) – релятивистские скорости – сегодня является предметом научных дискуссий в плане её приемлемости для объектов макромира: звёзд, планет, астероидов, а также белых карликов, нейтронных звёзд и чёрных дыр звёздных масс. Осознание такой возможности связано с открытием Уорреном Брауном в начале XXI века сверхскоростных звёзд (СЗ), которые были предсказаны Джеком Хиллзом в 1988 г. в рамках сценария динамического захвата двойной звезды центральной сверхмассивной чёрной дырой (СМЧД). Механизм ускорения, обусловленный обменом импульса в классической задаче трёх тел, создаёт кинетический ресурс для образования СЗ путём гравитационного захвата оставшегося компаньона. Сегодня наблюдаемый порог кинематической звёздной аномальности превышает 1 700 км с^–1 и воспроизводится в ряде сценариев, альтернативных сценарию Хиллза. СЗ могут генерироваться в ходе столкновительной эволюции звёздных скоплений, в результате взрывов сверхновых в тесных двойных звёздах, вследствие орбитальной нестабильности тройных систем, в процессах захвата звёзд из других галактик и т.д. Наиболее перспективными в реализации аномально высоких скоростей остаются сценарии при участии чёрных дыр, массы которых варьируются от звёздных до нескольких миллиардов солнечных масс. Cценарий Хиллза занимает особое место в изучении природы СЗ, так как, построенный на идее случайного захвата двойной звезды окрестностью СМЧД, он не касается проблемы заселённости галактического центра. В этом сценарии прогнозируются согласованные статистики СЗ и захваченных звёзд, возможно, отождествляемых с S-звёздами. Открытие S-звёзд сыграло значительную роль в изучении центральной области Галактики, из анализа динамики которых независимым способом были получены неоспоримые доказательства существования СМЧД. Данный обзор кратко затрагивает историю открытия и изучения СЗ и S-звёзд, даёт представление о наблюдательных статистиках этих объектов, а также описывает методы их моделирования в постановках классической задачи трёх тел и задачи N-тел. Изучаются пределы эффективного ускорения звёзд в классическом сценарии Хиллза и модифицированном, в котором допускается замена одного из компонентов двойной звезды на ещё одну СМЧД. Ускорение, продуцируемое в перекрёстном поле двух СМЧД, оказывается эффективным для генерации звёзд с релятивистскими скоростями (1/2∼c–2/3∼c). Обсуждаются условия выживания таких звёзд в области экстремальных градиентов гравитационных полей в зависимости от перицентрического сближения с центральной СМЧД и её массы. В рамках вероятностной самосогласованной модели, унифицированной на основе классического и модифицированного сценариев Хиллза, прогнозируются вероятности образования СЗ в Галактике и звёзд с релятивистскими скоростями за её пределами. В обзоре обсуждаются перспективы поиска звёзд и астероидов с релятивистскими скоростями в рамках ближайших космических миссий и получения новых знаний о Вселенной.

Алимурадов А.К., Тычков А.Ю., Чураков П.П., Агейкин А.В., Кулешов А.П., Чернов И.А. «Алгоритм сегментации речь/пауза на основе декомпозиции на эмпирические моды и одномерного расстояния Махаланобиса» Труды Московского физико-технического института (государственного университета) (МФТИ), 13, № 3, с. 4-22 (2021)

Алимурадов А.К., Тычков А.Ю., Чураков П.П., Торгашин С.И. «Способ сегментации речевого сигнала для систем оценки психогенных состояний» Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки, № 3, с. 81-93 (2017)

Актуальность и цели. Низкая точность распознавания речевых сигналов в условиях психических отклонений у человека является одной из главных причин практической реализации систем оценки психогенных состояний. Это связано с использованием неустойчивых к шумам и неадаптивных методов обработки сложных нестационарных сигналов. В статье предложен способ сегментации сигнал/пауза, работающих в условиях зашумленной обстановки. Материалы и методы. В разработке способа сегментации речевого сигнала для систем оценки психического здоровья использовались: комплементарная множественная декомпозиция на эмпирические моды (КМДЭМ) и метод разграничения на основе физиологического аспекта формирования речи и функционала слухового аппарата человека. Результаты. Представлена структурная схема способа. Указаны преимущества разрабатываемого решения в сравнении с известными способами сегментации сигнал/пауза STE+ZCR, IE и MFCC. Выводы. Представленный способ обеспечивает повышение коэффициента действительного обнаружения речевого сигнал до 6%. Сравнение результатов исследований позволяет сделать вывод, что разработанный способ сегментации сигнал/пауза может быть применен для практического применения в системах оценки психогенных состояний. DOI 10.21685/2072-3059-2017-3-7

Алимурадов А.К., Тычков А.Ю., Чураков П.П., Артамонов Д.В. «Помехоустойчивый алгоритм определения просодических характеристик речевых сигналов для систем оценки психоэмоционального состояния человека» Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки, № 3, с. 3-16 (2019)

Актуальность и цели. В последнее десятилетие активно развивается направление автоматизированной оценки психоэмоционального состояния человека по речи. В условиях сложной «агрессивной» шумовой обстановки все речевые сигналы в той или иной степени зашумлены. В зависимости от интенсивности и вида шум может значительно исказить результаты оценки психоэмоционального состояния человека. Целью исследования является разработка помехоустойчивого алгоритма определения просодических характеристик речевых сигналов для повышения эффективности оценки психоэмоционального состояния человека. Материалы и методы. В разработке способа использовались: уникальная технология адаптивной декомпозиции нестационарных сигналов – улучшенная полная множественная декомпозиция на эмпирические моды с адаптивным шумом. Программная реализация способа была выполнена в среде математического моделирования © Маtlаb (МаthWоrks). Результаты. Разработан помехоустойчивый алгоритм определения просодических характеристик речи, суть которого заключается в разложении речевого сигнала на информативные шумовые и информативные сигнальные частотные составляющие с помощью улучшенной полной множественной декомпозиции на эмпирические моды с адаптивным шумом; выделении составляющей, содержащей основной тон с последующим определением просодических характеристик. Проведено исследование с использованием верифицированной базы чистых и зашумленных речевых сигналов, зарегистрированной с использованием 220 человек мужского и женского пола в возрасте от 18 до 79 лет с признаками психоэмоциональных расстройств. Выводы. В соответствии с результатами исследований выявлено, что предложенный алгоритм обеспечивает устойчивость к шуму различной интенсивности (отношение сигнал/шум от 0 до 30 дБ) и может тестироваться в реальных условиях «агрессивной» шумовой обстановки в системах оценки психоэмоционального состояния человека.

Алимурадов А.К., Тычков А.Ю., Чураков П.П., Агейкин А.В., Кузьмин А.В., Митрохин М.А., Чернов И.А. «Способы повышения эффективности сегментации речь/пауза на основе метода декомпозиции на эмпирические моды» Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки, № 2, с. 24-43 (2021)

Актуальность и цели. Сегментация речь/пауза является одной из важнейших задач обработки в речевых приложениях и представляет собой точное обнаружение границ начала и окончания вокализованной, невокализованной речи и пауз. Особенно это важно при анализе скорости, ускорения и энтропии распределения вокализованных, невокализованных участков речи и пауз, а также при анализе средней продолжительности пауз. Целью работы является повышение эффективности сегментации речь/пауза на основе метода декомпозиции на эмпирические моды. Материалы и методы. В работе использовалась уникальная технология адаптивного разложения нестационарных сигналов – улучшенная полная множественная декомпозиция на эмпирические моды с адаптивным шумом. Программная реализация способа была выполнена в среде математического моделирования © Маtlаb (МаthWоrks). Результаты. Разработан способ, основанный на применении декомпозиции на этапе предварительной обработки исходных речевых сигналов для формирования набора новых исследуемых сигналов, содержащих максимально достоверную информацию о границах начала и окончания участков вокализованной, невокализованной речи и пауз. Проведено исследование, в рамках которого оценивалось влияние метода декомпозиции и длительности исследуемых фрагментов сигналов на эффективность сегментации речь/пауза. Для сегментации использовались способы, основанные на анализе количества пересечения сигнала через нулевую ось, кратковременной энергии, а также на основе анализа одномерного расстояния Махаланобиса. Выводы. В соответствии с результатами исследований выявлено, что предложенный способ обеспечивает повышение эффективности сегментации участков вокализованной и невокализованной речи: для способа на основе анализа количества пересечения сигнала через нулевую ось – на 13,96%; для способа на основе анализа кратковременной энергии – на 8,24%; для способа на основе совместного анализа количества пересечения и кратковременной энергии – на 5,72%; для способа на основе анализа одномерного расстояния Махаланобиса – на 17,85%. DOI 10.21685/2072-3059-2021-2-3

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

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.

Горькавый Н.Н., Тюльбашев С.А. «Черные дыры и нейтронные звезды в осциллирующей Вселенной» Астрофизический бюллетень, 76, № 3, с. 285-305 (2021)

В последние годы вновь активно рассматриваются гипотезы о возможной цикличности Вселенной. В этих космологических теориях Вселенная, вместо «одноразового» бесконечного расширения, периодически сжимается до какого-то объема, а потом снова испытывает Большой Взрыв. Одной из проблем для циклической Вселенной является ее совместимость с обширной популяцией неразрушимых черных дыр, накапливающихся из цикла в цикл. В статье рассматривается простая итерационная модель эволюции черных дыр в циклической Вселенной, не зависящая от конкретных космологических теорий. Модель имеет два свободных параметра, определяющих итерационное уменьшение числа черных дыр и увеличение их индивидуальной массы. Показано, что данная модель при широких вариациях параметров объясняет наблюдаемое количество сверхмассивных черных дыр в центрах галактик, а также соотношения между различными классами черных дыр. Механизм накопления реликтовых черных дыр при многократных пульсациях Вселенной может отвечать за популяцию черных дыр, обнаруженную при наблюдениях LIGO и, вероятно, отвечающую за феномен темной материи. Количество черных дыр промежуточных масс соответствует числу шаровых скоплений и карликовых галактик-спутников. Эти результаты служат доводом в пользу моделей осциллирующей Вселенной, и одновременно накладывают на них существенные требования. Модели пульсирующей Вселенной должны характеризоваться высоким уровнем реликтового гравитационного излучения, порождаемого в момент максимальных сжатий Вселенной и массовых слияний черных дыр, а также решать проблему существования самой крупной черной дыры, которая образуется в ходе этого слияния. Высказана гипотеза, что часть нейтронных звезд может сохраниться с прошлых циклов Вселенной и внести вклад в темную материю. Эти реликтовые нейтронные звезды будут иметь совокупность признаков, по которым их можно отличить от нейтронных звезд, родившихся в текущем цикле рождения Вселенной. Обсуждаются наблюдательные признаки реликтовых нейтронных звезд и возможность их поиска в разных диапазонах длин волн. От редакции. Статья вызвала противоречивые оценки в экспертном сообществе. Тем не менее было принято решение опубликовать эту статью в дискуссионном порядке.

Тюльбашев С.А., Китаева М.А., Тюльбашева Г.Э. «Поиск периодического излучения у пяти гамма-пульсаров на частоте 111 МГц» Астрономический журнал, 98, № 10, с. 849-855 (2021)

Проведен поиск пульсарного (периодического) излучения пяти гамма-пульсаров с использованием суммированных спектров мощности и суммированных периодограмм. Гармоник, соответствующих известным периодам пульсаров, не обнаружено. Получена верхняя оценка интегральной плотности потока пульсаров J0357+3205 (<0.5 мЯн), J0554+3107 (<0.5 мЯн), J1958+2846 (<0.5 мЯн), J2021+4026 (<0.4 мЯн), J2055+2539 (<0.55 мЯн). Ключевые слова: гамма-пульсар, радиоизлучение DOI: 10.31857/S0004629921100418

Тюльбашев С.А., Китаева М.А., Тюльбашева Г.Э. «Поиск периодического излучения у пяти гамма-пульсаров на частоте 111 МГц» Астрономический журнал, 98, № 10, с. 849-855 (2021)

Проведен поиск пульсарного (периодического) излучения пяти гамма-пульсаров с использованием суммированных спектров мощности и суммированных периодограмм. Гармоник, соответствующих известным периодам пульсаров, не обнаружено. Получена верхняя оценка интегральной плотности потока пульсаров J0357+3205 (<0.5 мЯн), J0554+3107 (<0.5 мЯн), J1958+2846 (<0.5 мЯн), J2021+4026 (<0.4 мЯн), J2055+2539 (<0.55 мЯн). Ключевые слова: гамма-пульсар, радиоизлучение DOI: 10.31857/S0004629921100418

Беляев Б.А., Лексиков Ан.А., Тюрнев В.В., Шабанов Д.А. «Исследование композита: металлические наночастицы в диэлектрической матрице и многослойных полосно-пропускающих фильтров на его основе» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 497, № 1, с. 5-11 (2021)

Исследованы частотные и концентрационные зависимости эффективной комплексной диэлектрической проницаемости композита: наночастицы серебра в диэлектрической матрице из полистирола. Установлено, что с ростом объемной концентрации частиц в композите до ∼33% действительная компонента его относительной диэлектрической проницаемости увеличивается с 2.6 до ∼10³, при этом вплоть до частоты 1 ТГц тангенс угла диэлектрических потерь не превышает 10^–2. Показана возможность создания на композитных слоистых структурах полосно-пропускающих фильтров, настройка которых осуществляется подбором концентрации частиц в четвертьволновых слоях зеркал, обеспечивающих оптимальное взаимодействие полуволновых резонаторов друг с другом, а крайних резонаторов – со свободным пространством. Высокий контраст диэлектрических проницаемостей матрицы и композита позволяет изготавливать зеркала с требуемой отражательной способностью на минимальном количестве слоев.

Демкин В.П., Мельничук С.В., Хоряк М.Н., Удут В.В., Руденко В.В., Тютрин И.И. «Влияние адгезии на измерение вязкоупругих характеристик цельной крови резонансно-акустическим методом» Известия вузов. Физика, 63, № 12, с. 59-63 (2020)

Исследовано влияние адгезии крови на амплитудно-частотные характеристики пьезоэлектрического датчика в методе низкочастотной пьезотромбоэластографии. На поверхности иглы-резонатора, погруженной в кровь, в результате адгезии может накапливаться слой форменных элементов крови, который изменяет ее конфигурацию и массу и, как следствие, ее амплитудно-частотные характеристики. Экспериментально показано, что в процессе свертывания крови происходит уменьшение собственной частоты колебаний иглы-резонатора прямо пропорциональное увеличению массы адгезированной крови. Для подтверждения этой закономерности нами проведен численный эксперимент на 3D-математической модели пьезоэлектрического датчика, используемого в пьезотромбоэластографе АРП-01М «Меднорд», с применением программного пакета COMSOL Multiphysics® 4.2 и метода конечных элементов. Рассчитаны изменение собственной частоты колебаний иглы-резонатора от массы адгезированной крови, а также их зависимость от времени в процессе коагуляции крови. Показано, что нарастание массы адгезированной крови в процессе ее коагуляции наблюдается, начиная с 3-й минуты, и достигает максимума 0.42 мг к 15-й минуте, что приводит к заметному сдвигу резонансной частоты пьезоэлектрического датчика в область меньших частот.