Гришин М.Я., Леднёв В.Н., Сдвиженский П.А., Павкин Д.Ю., Никитин Е.А., Бункин А.Ф., Першин С.М. «Лидарный мониторинг влажности биологических объектов» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 500, № 1, с. 7-11 (2021)

Впервые проведены эксперименты по лазерному дистанционному зондированию влажности биологических объектов, имеющих важное значение для агропромышленности. Зондирование проводили с помощью разработанного в ИОФ РАН флуоресцентного лидара на базе импульсного твердотельного лазера (527 нм, 5 нс, 1 кГц, 200 мкДж/имп) и стробируемой камеры с усилителем яркости. Зарегистрированы спектры лазерной флуоресценции различных биологических объектов растительного происхождения при различном значении влажности. Потеря воды сопровождалась деградацией биологических пигментов, что приводит к неравномерному увеличению интенсивности полос в спектре флуоресценции для разных спектральных диапазонов. Показано, что отношение спектральных полос хлорофилла а (680 нм) и протохлорофиллида (630 нм) имеет наилучшую корреляцию с остаточной влажностью, что открывает перспективное направление лидарного измерения и мониторинга влажности/сухого вещества в силосе или многолетних травах.

Павлов В.Д. «Спин фотона и его энергия» Прикладная физика и математика, № 12, с. 26-27 (2021)

При переходе водородоподобного атома из одного стационарного состояния в другое орбитальный момент импульса меняется. Разницу приписывают фотону и называют спином фотона. Доказана теорема: Спин фотона равен нулю. Дефект момента импульса атома при излучении без труда можно приписать ядру атома и даже электрону. В последнем случае переориентация спина электрона как раз равняется Ключевые слова: водородоподобный атом, стационарное состояние, орбитальный момент импульса, фотон, спин, дефект момента импульса, электрон.

Пальчековская Н.В. «Особенности восприимчивости пограничного слоя к акустическим возмущениям при наличии ударных волн и волн разрежения» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 52, № 2, с. 45-53 (2021)

Численно исследована восприимчивость пограничного слоя на плоской пластине к акустическим возмущениям в набегающем сверхзвуковом потоке газа. Рассмотрены углы атаки, при которых в поле течения формируются как ударные волны, тапределение параметров колебаний конструкции самолета при бафтингек и веер волн разрежения. Изучены особенности возбуждения неустойчивых мод в пограничном слое под влиянием внешних возмущений.

Егоров И.В., Динь К.Х., Нгуен Н.К., Пальчековская Н.В. «Численное моделирование взаимодействия волны Маха и сверхзвукового пограничного слоя на плоской пластине с острой передней кромкой» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 52, № 3, с. 18-28 (2021)

Представлены результаты численного моделирования взаимодействия слабой ударной волны и ламинарного ПС на плоской пластине с острой передней кромкой при числе Маха набегающего потока М=2.5. Решаются полные уравнения Навье–Стокса с применением монотонной разностной схемы третьего порядка точности. Использована математическая модель волны, порождаемой неровностью на стенке рабочей части АДТ. Приводится спектральный анализ численных возмущений в различных областях потока.

Зацерклянный О.В., Панич А.Е. «Пьезоэлектрические материалы для датчиков вибрации и актюаторов в устройствах измерения плотности жидкостей и газов» Датчики и системы, № 4, с. 48-54 (2020)

DOI: 10.25728/datsys.2020.4.9 Описаны физические принципы и требования к системе возбуждения и измерения параметров колебаний вибропреобразователя плотномера. Рассмотрены основные параметры пьезокерамических материалов, определяющие характеристики актюаторов и датчиков вибрации. Представлены критерии выбора оптимальных пьезоматериалов для применения в вибропреобразователях плотности с расширенным диапазоном рабочих температур. Проанализированы экспериментальные данные, подтверждающие оптимальность выбора пьезоматериалов.

Панкратов Д.Г., Якунин А.К., Попцов А.Г., Юсупов Д.Т. «Скорость звука в природном ударно-сжатом уране в диапазоне давления 20–260 ГПа» Физика горения и взрыва, 57, № 6, с. 122-126 (2021)

Представлены результаты измерения скорости звука в природном уране при его высокоскоростной деформации в областях α- и γ-фаз, а также в области плавления на фронте ударной волны. Регистрация процессов осуществлялась по методике манганинового датчика (диапазон 20–110 ГПа) и индикаторной методике (диапазон 70–260 ГПа). В области твердой фазы урана вдоль его ударной адиабаты определены изменения коэффициента Пуассона, модуля Юнга, модуля объемного сжатия и модуля сдвига.

Кузнецов А.В., Иголкин А.А., Сафин А.И., Пантюшин А.О. «Математическая модель акустических характеристик пенополиуретана, применяемого для звукопоглощения в ракетно-космической технике» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 19, № 3, с. 53-62 (2021)

При решении задачи снижения акустической нагрузки на космический аппарат при старте и полёте ракеты-носителя проводится конечно-элементное моделирование акустических процессов под головным обтекателем. Для успешного решения этой задачи необходима математическая модель акустических характеристик материала, применяемого для увеличения звукоизоляции. Существующие математические модели акустических характеристик материалов не подходят для рассматриваемого материала, который может применяться в ракетно-космической технике для увеличения звукоизоляции сборочно-защитного блока. Для получения коэффициента звукопоглощения материала используется метод измерения в импедансной трубе с двумя микрофонами. С помощью метода дифференциальной эволюции подбираются коэффициенты математической модели акустических характеристик типа Делани–Бэзли для указанного материала. Проведено сравнение коэффициента звукопоглощения, полученного экспериментальным путём и вычисленного с помощью полученной модели, и показана средняя и максимальная величина ошибки. Полученная модель позволит проводить конечно-элементное моделирование акустических и виброакустических процессов под головным обтекателем с учётом расположения звукопоглощающего материала.

Дмитриев В.С., Костюченко Т.Г., Миньков Л.Л., Дердиященко В.В., Панфилов Д.С. «Виброактивность малошумных вентиляторов» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 68, с. 61-71 (2020)

DOI: 10.17223/19988621/68/6 Малошумный вентилятор как многопараметрическая электромеханическая система подвергается целому комплексу периодических механических воздействий: статических, динамических, электромагнитных, акустических. Представлено сравнение качества разработок малошумных вентиляторов в зависимости от выбранного типа сопротивления. Аналитически и практически показана эффективность демпфирования колебаний механической системы (малошумного вентилятора) в зависимости от вида применяемого момента сопротивления. Рассмотрены технически обоснованные направления совершенствования (модернизации) этих вентиляторов на основе аналитических и технических решений, обеспечивающих дальнейшее повышение качества малошумных вентиляторов.

Пархомов В.А., Еселевич В.Г., Еселевич М.В., Дмитриев А.В., Суворова А.В., Хомутов С.Ю., Цэгмэд Б., Райта Т. «Магнитосферный отклик на взаимодействие с диамагнитной структурой спорадического солнечного ветра» Солнечно-земная физика, 7, № 3, с. 12-30 (2021)

Представлены результаты исследования движения от источника на Солнце до поверхности Земли диамагнитной структуры (ДС) солнечного ветра, представляющей собой последовательность микроДС меньших масштабов, которые являются частью коронального выброса массы 18.05.2013. ДС, определяемая по высокому отрицательному коэффициенту корреляции между модулем ММП и концентрацией СВ на спутниках АСЕ и Wind (rr=–0.9) вблизи точки Лагранжа, на околоземной орбите на спутниках ТНВ и ТНС (r=–0.9) и на спутнике ТНА внутри магнитосферы, переносится от Солнца солнечным ветром до орбиты Земли с сохранением своей тонкой внутренней структуры. Имея большой размер в радиальном направлении (≈763 R_E, где R_E – радиус Земли), ДС обтекает магнитосферу. В то же время микроДС, имея размеры ≤13 R_E, проходит через головную ударную волну и магнитопаузу в виде замагниченного плазмоида. При этом концентрация ионов в плазмоиде возрастает от 10 см^–3 до 90 см^–3, а его скорость падает при движении в хвост магнитосферы. При переходе ДС через магнитопаузу генерируется импульсное электрическое поле величиной ∼400 мВ/м с последующими колебаниями с периодом Т ∼200 c и амплитудой ∼50 мВ/м. Электрическое поле ускоряет частицы радиационного пояса и вызывает модулированные потоки протонов в диапазоне энергий 95–575 кэВ на дневной стороне магнитосферы и электронов 40–475 кэВ и протонов 95–575 кэВ на ночной. На вечерней стороне магнитосферы (19–23 MLT) наблюдается суббуревая активизация геомагнитных пульсаций и полярных сияний, но без отрицательной магнитной бухты. В послеполуночном секторе (01–05 MLT) наблюдается sawtooth-суббуря без предварительной фазы и брейкапа с глубокой модуляцией ионосферного тока и аврорального поглощения. Длительность всех явлений в магнитосфере и на Земле определяется временем взаимодействия ДС с магнитосферой (∼4 ч). Для интерпретации закономерностей магнитосферного отклика на взаимодействие с ДС рассматриваются альтернативные модели импульсного прохождения ДС из СВ в магнитосферу и классическая модель пересоединения ММП и геомагнитного поля.

Любимова Т.П., Паршакова Я.Н., Скуридин Р.В. «Численное исследование влияния аксиальных вибраций конечной амплитуды и частоты на течения и деформации поверхности жидкой зоны в условиях невесомости» Вычислительная механика сплошных сред, 12, № 4, с. 455-461 (2019)

Вибрационное воздействие на неоднородные среды является одним из механизмов управления процессами, происходящими в этих средах. Для гидродинамических систем вибрации могут сильно влиять на характер движения и форму поверхности раздела и приводить к поведению, которое значительно отличается от поведения в статических полях. В настоящей работе численно исследуются течения и деформации поверхности цилиндрической жидкой зоны, окруженной коаксиальным слоем газа. Сверху и снизу система ограничена параллельными твердыми пластинами, совершающими аксиальные вибрации с конечной амплитудой и частотой. Задача решается для условий невесомости. Цель работы состоит в исследовании и объяснении природы новых вибрационных явлений, наблюдаемых в экспериментах. Расчеты проводятся в рамках полной неосредненной постановки с использованием метода объема жидкости. Получены данные о мгновенных и средних полях скорости и мгновенной и средней форме поверхности раздела жидкость–газ при различных частотах и амплитудах вибраций. Показано, что аксиальные вибрации торцов генерируют волны на поверхности раздела, распространяющиеся внутрь к центру зоны. Поверхностными волнами индуцируется среднее течение, направленное вблизи поверхности раздела от колеблющихся пластин к центру жидкой зоны. Кроме того, при наличии вибраций вблизи твердых пластин возникает среднее течение в виде тороидальных вихрей с направлением движения от поверхности раздела к оси зоны. В условиях неоднородного нагрева вблизи поверхности раздела цилиндрической жидкой зоны формируется термокапиллярное течение, влияние вибраций на которое также изучается в статье. Показано, что вибрации приводят к подавлению интенсивности термокапиллярной конвекции.

Андреев М.Я., Охрименко С.Н., Паршуков В.Н., Рубанов И.Л., Козловский С.В. «Снижение уровня взаимных непреднамеренных помех при совместной работе корабельных гидроакустических станций» Датчики и системы, № 6, с. 62-68 (2020)

DOI: 10.25728/datsys.2020.6.9 Рассмотрен актуальный вопрос снижения уровня взаимных (непреднамеренных) помех при совместной работе корабельных гидроакустических станций. Предложенный метод позволит повысить эффективность поисковых работ корабельной поисково-ударной группы надводных кораблей.

Педдер В.В., Голубицких А.А., Голых Р.Н., Хрусталева Е.В., Постольник С.И., Галянская Е.Г. «Озон/NO-ультразвуковой метод в сочетании с фотохромным излучением и антиоксидантами в лечении больных с возрастной макулярной дегенерацией сетчатки глаза» Южно-Сибирский научный вестник, № 5, с. 3-11 (2021)

На сегодняшний день одной из лидирующих причин инвалидности по зрению является возрастная макулярная дегенерация сетчатки (ВМД). Заболевание характеризуется преимущественным поражением хориокапиллярного слоя, мембраны Бруха и пигментного эпителия сетчатки, с последующим вовлечением фоторецепторов. За последнее десятилетие отмечается существенный рост частоты возникновения данной патологии как в пожилом, так и в молодом возрасте. Различают сухую и влажную форму ВМД. Повреждающие факторы различной этиологии запускают каскад патогенетический реакций, которые приводят к необратимой потере центрального зрения. В патогенезе заболевания существенная роль принадлежит окислительному стрессу, вследствие нарушения баланса между окислительными и антиоксидантными системами, вызывающего нарушение целостности комплекса фоторецепторов и пигментного эпителия сетчатки. Нарушение микроциркуляции в наружных слоях сетчатки приводит к накоплению эндотоксинов. Лимфатическая система, как одна из важнейших саногенно-потентных функций организма, участвует в купировании эндотоксикоза у больных ВМД за счёт лимфатической сорбции токсинов непосредственно в тканях с помощью лимфатических капилляров заинтересованного лимфорегиона. Отсутствие достаточно эффективных методов лечения макулодистрофии сетчатки глаза, позволяющих повысить зрительную функцию и предотвратить прогрессирование слепоты у пациентов, стимулирует поиск методов, использующих комплексное воздействие на патологически изменённые ткани глаза. В статье представлено обоснование комбинированного озон/NO-ультразвукового метода в сочетании с фотохромным и лазерным излучениями и антиоксидантами в лечении макулодистрофии сетчатки, позволяющими воздействовать на сетчатку глаз, как через слизистую полостей носа, так и поверхностно через кожные покровы лица и шеи в заинтересованных областях проекций лимфатических узлов и интерстиция по ходу отводящих от зрительного анализатора лимфатических сосудов. Предложенный метод лечения больных с ВМД позволяет осуществлять комбинированное лечебное воздействие комплексом физических и физико-химических факторов на дистрофически изменённую сетчатку глаз для купирования патологического процесса.

Слюняев А.В., Пелиновский Е.Н. «Волны-убийцы: мифы и реальность» Природа, № 10, с. 10-25 (2021)

Пелиновский Е.Н., Полухина О.Е. «Уравнения Кортевега–Де Вриза высшего порядка для внутренних волн в стратифицированных сдвиговых потоках» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № `1, с. 117-132 (2000)

С помощью асимптотической процедуры получено нелинейное эволюционное уравнение для длинных внутренних волн в несжимаемой жидкости, стратифицированной произвольным образом (по плотности и течению) без приближения Буссинеска. Коэффициенты уравнения приведены в общем виде в форме интегралов от функции вертикальной структуры линейной волны и поправок к ней. Рассмотрен пример двухслойной жидкости со скачком плотности на границе раздела и движущимся с постоянной скоростью верхним слоем. Для этого частного случая коэффициенты уравнения выписаны в явной форме и изучено влияние стратификации полей плотности и течения на величины и знаки параметров внутренних волн.

Пелиновский Е.Н., Полухин Н.В., Талипова Т.Г. «Географическое и сезонное распределение фазовой скорости линейных внутренних волн в Мировом океане» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № `1, с. 133-143 (2000)

Усредненные сезонные профили температуры и солености, взятые из Атласа WOA'94, были использованы для вычисления профилей частоты Брента–Вяйсяля для всего Мирового океана. На основе этих профилей была рассчитана фазовая скорость внутренних волн. Результаты представлены в форме карт на одноградусной сетке. Обсуждаются географическая и сезонная изменчивость фазовой скорости. Показано, что эффекты сезонных вариаций фазовой скорости внутренних волн находятся в пределах 10% для подавляющего большинства районов Мирового океана.

Зайцев А.И., Козелков А.С., Куркин А.А., Пелиновский Е.Н., Талипова Т.Г., Яличнер А. «Моделирование цунами в Черном море» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 3, с. 27-45 (2002)

Обсуждается проблема цунами для бассейна Черного моря, где произошло 22 события, из них 9 в последнем столетии. Численное моделирование в рамках теории мелкой воды проведено для двух событий: Анапское (1905 г.) и Судакское (1869 г.). Получено рас-пределение высот волн в различных пунктах побережья и расчетные мареограммы для обоих событий. Результаты расчетов сопоставляются с известными данными. Обсуждаются основные особенности проявления цунами в прибрежной зоне при разных расположениях источника.

Асеев А.Ю., Козырев О.Р., Куркин А.А., Пелиновский Е.Н. «Пространственно-временная фокусировка волн Стокса» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 3-19 (2001)

Механизм пространственно-временной фокусировки волн Стокса изучается в рамках линейного приближения. Показано, что аномально большая волна пространственно локализована, и предложен простой способ ее нахождения. Обсуждаются свойства волнового пакета, состоящего из чередования локализованных пятен разной полярности вдали от фокальной области, а также условия фокусировки, приводящие к возникновению аномально больших волн.

Терентьев В.Ф., Слизов А.К., Смыслов А.М., Таминдаров Д.Р., Просвирнин Д.В., Пенкин А.Г., Ширяев Л.П., Сиротинкин В.П. «Влияние электролитно-плазменной полировки на механические свойства аустенитно-мартенситной трип-стали ВНС9-Ш» Деформация и разрушение материалов, № 2, с. 21-28 (2020)

DOI: 10.31044/1814-4632-2020-2-21-28 Исследовано влияние электролитно-плазменной полировки (ЭПП) на комплекс механических свойств тонколистовой аустенитно-мартенситной трип-стали ВНС9-Ш. Показано, что ЭПП мало влияет на статические механические свойства стали из-за особенностей образования мартенсита деформации в процессе статического растяжения. В то же время ЭПП способствует повышению предела усталости в результате снижения концентрации напряжений от поверхностных дефектов. Ключевые слова: аустенитно-мартенситная трип-сталь, электролитно-плазменное полирование, статическое растяжение, усталость, акустическая эмиссия, фрактография

Пепеляев А.В. «Преимущества нового дефектоскопа с фазированными решетками OmniScan X3 и метода общей фокусировки TFM при ультразвуковом контроле сварных швов» Техническая диагностика и неразрушающий контроль, № 4, http://www.tndt.idspektr.ru/index.php/current-issue (2021)

Ботвина Л.Р., Тютин М.Р., Иоффе А.В., Перминова Ю.С., Просвирнин Д.В. «Механические и физические свойства, механизмы разрушения и остаточная прочность стали 15Х2ГМФ для нефтяных насосных штанг» Деформация и разрушение материалов, № 9, с. 22-34 (2020)

DOI: 10.31044/1814-4632-2020-9-22-34 Оценены механические свойства, изучены стадийность и механизмы разрушения стали 15Х2ГМФ при статическом, циклическом и ударном нагружении в температурном диапазоне от –100 до +20°C. На различных стадиях статического и циклического нагружения прямым методом измерена реальная поврежденность и определены физические свойства стали – скорость и коэффициент затухания продольных ультразвуковых волн, коэрцитивная сила, вихретоковый параметр и напряженность собственного магнитного поля. Изучено влияние предварительного циклического нагружения на остаточную прочность, параметры акустической эмиссии, измеренные в процессе растяжения циклически деформированных образцов, и механизмы разрушения. Выделены стадии накопления повреждений, характеризуемые изменениями параметров поврежденности и физических свойств стали, и предложены информативные критерии диагностики конструкции на ранней и поздней стадиях эксплуатации. Ключевые слова: нефтяные насосные штанги, поврежденность, магнитные и акустические свойства стали, критерии диагностики, стадийность изменения поврежденности и физических свойств

Невзоров А.А., Перченко С.В., Станкевич Д.А. «Экспериментальное исследование перестраиваемого акустического фазовращателя» Письма в Журнал технической физики, 47, № 18, с. 11-14 (2021)

Приводятся результаты численного и экспериментального исследования акустического фазовращателя на основе цепочки прямоугольных резонаторов Гельмгольца. Регулирование фазы прошедшей акустической волны осуществляется путем одновременного изменения объемов резонаторов с помощью шагового двигателя. В результате эксперимента установлено, что разработанный акустический фазовращатель позволяет манипулировать фазовым сдвигом волны в пределах 0–2π в диапазоне частот 2–2,5 кГц, при этом изменение амплитуды давления на выходе составляет не более 30%. Фазовращатель может быть использован в качестве ячейки перестраиваемой акустической метаповерхности. Ключевые слова: акустика, управление волной, фазовращатель, метаповерхность.

Гришин М.Я., Леднёв В.Н., Сдвиженский П.А., Павкин Д.Ю., Никитин Е.А., Бункин А.Ф., Першин С.М. «Лидарный мониторинг влажности биологических объектов» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 500, № 1, с. 7-11 (2021)

Впервые проведены эксперименты по лазерному дистанционному зондированию влажности биологических объектов, имеющих важное значение для агропромышленности. Зондирование проводили с помощью разработанного в ИОФ РАН флуоресцентного лидара на базе импульсного твердотельного лазера (527 нм, 5 нс, 1 кГц, 200 мкДж/имп) и стробируемой камеры с усилителем яркости. Зарегистрированы спектры лазерной флуоресценции различных биологических объектов растительного происхождения при различном значении влажности. Потеря воды сопровождалась деградацией биологических пигментов, что приводит к неравномерному увеличению интенсивности полос в спектре флуоресценции для разных спектральных диапазонов. Показано, что отношение спектральных полос хлорофилла а (680 нм) и протохлорофиллида (630 нм) имеет наилучшую корреляцию с остаточной влажностью, что открывает перспективное направление лидарного измерения и мониторинга влажности/сухого вещества в силосе или многолетних травах.

Мандель А.М., Ошурко В.Б., Першин С.М. «Тонкое полупроводниковое квантовое кольцо – аналог атома Бора, управляемого магнитным полем» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 500, № 1, с. 21-25 (2021)

Главный признак полуклассического боровского атома – целочисленное квантование орбитального момента электрона – можно реализовать в тонком полупроводниковом квантовом кольце. Такое кольцо из-за наличия двух неэквивалентных гетерограниц обладает уникальными правилами отбора. Они позволяют свести спектр кольца к единственному одноэлектронному состоянию с заранее определенными квантовыми числами, полностью управляемыми магнитным полем. Переключая поле, можно формировать в кольце состояния с заранее необходимыми квантовыми числами и вызывать требуемые переходы между этими состояниями. Обсуждается энергетика этих переходов. Установлено, что существует теоретическая возможность преобразования тепловой энергии в энергию направленного монохроматического излучения.

Першин С.М., Собисевич А.Л., Гришин М.Я., Завозин В.А., Макаров В.С., Леднёв В.Н., Фёдоров А.Н., Мясников А.В., Артёмова Д.Г. «Разнонаправленная модуляция сезонного сжатия коры земли и сигнала аэрозольного лидара в тоннеле над очагом вулкана Эльбрус» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 501, № 1, с. 14-18 (2021)

В августе–октябре 2019 г. в тоннелях Баксанской нейтринной обсерватории над очагом вулкана Эльбрус было проведено зондирование аэрозольного рассеяния и деформации коры Земли. Обнаружена разнонаправленная модуляция сезонного сжатия коры с кратным превышением средней скорости (∼4 мкм/сут) и сменой знака снижения лидарного сигнала рассеяния на аэрозолях на аномальный рост в “горячем” тоннеле. Установлено, что модуляция индуцирована быстрым охлаждением внешней атмосферы. Измерены задержки ускоренного сжатия плеча деформографа (до 14 мкм/сут) и начала роста лидарного сигнала рассеяния относительно начала снижения температуры (∼2 и ∼7 сут соответственно). Механизм обнаруженных явлений обсуждается.

Тютин М.Р., Ботвина Л.Р., Левин В.П., Белецкий Е.Н., Петерсен Т.Б., Синев И.О. «Кинетика накопления повреждений в сплаве Д16ч при статическом нагружении» Деформация и разрушение материалов, № 9, с. 18-26 (2021)

DOI: 10.31044/1814-4632-2021-9-18-26 Исследована кинетика накопления повреждений в листовом алюминиевом сплаве Д16ч (система Al–Cu–Mg) на различных стадиях статического нагружения с использованием комплексной методики, включающей регистрацию сигналов акустической эмиссии (АЭ), структурные исследования, определение электросопротивления и вихретокового параметра. На основании зависимостей перечисленных характеристик от относительной деформации выделены четыре стадии разрушения образцов. Получены корреляционные экспоненциальные зависимости электросопротивления и вихретокового параметра с поврежденностью, которые могут быть использованы для диагностики состояния материала. Ключевые слова: алюминиевый сплав Д16ч, акустическая эмиссия, поврежденность, вихретоковый контроль, электросопротивление, затухание и скорость ультразвуковых волн, стадийность разрушения

Петров А.Г. «О колебательных диссипативных системах с двумя степенями свободы» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 500, № 1, с. 34-38 (2021)

Рассматриваются вынужденные линейные колебания диссипативных механических систем с двумя степенями свободы под действием периодических по времени сил. Уравнения в форме Лагранжа выражаются через три положительно определенные квадратичные формы: кинетическая энергия, диссипативная функция и потенциальная энергия. Показано, при условии равенства нулю определителя третьего порядка коэффициентов квадратичных форм все три квадратичные формы приводятся к сумме квадратов с некоторыми коэффициентами. В этом случае система уравнений четвертого порядка уравнения расщепляются на два независимых уравнения второго порядка для линейных осцилляторов, для которых решение системы находится в общем аналитическом виде. Эффективность метода демонстрируется на анализе вынужденных колебаний двойного маятника.

Петров А.Н., Питц Д.Б. «Теоретико-полевой подход в общей теории относительности и других метрических теориях. Обзор» Пространство, время и фундаментальные взаимодействия, № 4, с. 66-124 (2019)

The representation of General Relativity (GR) and other metric theories of gravity in field-theoretic form on a background is reviewed. The gravitational field potential (metric perturbation) and other physical fields are propagated in an auxiliary background spacetime, which may be curved and may lack symmetries. Such a reformulation of a metric theory is exact and generally equivalent to its initial formulation in the standard geometrical form. The formalism is Lagrangian-based, in that the equations for the propagating fields are obtained by varying the related Lagrangian, as are the background field equations. A new sketch of how to include spinor fields is included. Conserved quantities are obtained by applying the Noether theorem to the Lagrangian as well. Conserved currents are expressed through divergences of antisymmetric tensor densities (superpotentials), connecting local perturbations with quasi-local conserved quantities. The gauge dependence due to the background metric is studied, reflecting the so-called non-localizability of gravitational energy in exact mathematical expressions formally, an infinity of localized energy distributions that, combined with the material energy, satisfy the continuity equation. The exact expressions can be related to pure GR pseudotensors (especially Papapetrou’s) employing the matrix diag(–1, 1, 1, 1), as Nester et al. consider on independent grounds. The field-theoretic formalism admits two partially overlapping uses. The first one is practical applications of pure GR, where the background presents merely a useful fiction. The second one is foundational considerations in which a background notion of causality, ε-causality, is useful for making sense of equal-time or space-like commutation relations, in which case the background metric via inequalities has qualitative but not strict quantitative physical meaning. The Schwarzschild solution is the main object for demonstration of the power of the method. Various possibilities for calculating the mass of the Schwarzschild black hole using surface integration of superpotentials are given. Presenting the Schwarzschild solution as a field configuration on a Minkowski background, we describe a curved spacetime from spatial infinity to the horizon and even to the true singularity, which is represented in consistently as a point particle using the Dirac δ-function. Trajectories of test particles in the Schwarzschild geometry are gauge-dependent in that even breakdowns at the horizon can be suppressed (or generated) by naive gauge transformations. This fact illustrates the auxiliary nature of the background metric and the need for some notion of maximal extension-much as with coordinate transformations in geometric GR. A continuous collapse to a point-like state modelled by the Dirac δ-function in the framework of the field-theoretic method is presented. The field-theoretic method is generalized to arbitrary metric theories in arbitraryD dimensions. The results are developed in the framework of Lovelock gravity and applied to calculate masses of Schwarzschild-like black holes. Future applications are discussed. The formalism also makes it natural to consider adding a graviton mass. The works of Babak and Grishchuk, which are partly numerical and hence nonperturbative, are reviewed, shedding light on the traditional questions of a (dis)continuous massless limit for massive pure spin-2 and the (in)stability of a classical theory including massive spin-2 and spin-0 gravitons.

Петров Н.И., Пустовойт В.И. «Малогабаритный интерферометр с резонаторами Фабри–Перо для обнаружения гравитационных волн» Физические основы приборостроения, 10, № 2, с. 12-25 (2021)

Предлагается настольный лазерный интерферометр небольшого размера с резонаторами Фабри–Перо, состоящими из двух пространственно-распределенных «зеркал», для обнаружения гравитационных волн. Показано, что спектральное разрешение 10–23 см^–1 может быть достигнуто при расстоянии между зеркалами всего 1–3 м. Исследовано влияние поглощения света в кристаллах на предельное разрешение таких резонаторов. Показана более высокая чувствительность интерферометра к коротковолновому лазерному излучению. Предложен метод обнаружения гравитационных волн, основанный на измерении корреляционной функции для интенсивностей излучения резонансных мод ненулевого порядка от двух плеч интерферометра Маха–Цендера.

Охрименко И., Кольчевский Н., Петров П. «Перспективные направления в области создания детекторов гравитационных волн» Физика волновых процессов и радиотехнические системы, 24, № 3, с. 28-45 (2021)

Рассмотрены основные принципы детектирования гравитационных волн. Действующие детекторы гравитационной волны представляют собой модернизированный интерферометр Майкельсона – LIGO-детектор. Одна из технических задач LIGO-детектора – это подавление вибраций в системе и обеспечение высокой статичности отражающих зеркал. Предложено исследовать особенности LIGO-детектора с подвижными зеркалами. Разработано программное обеспечение LIGO-RM, моделирующее работу LIGO-детектора и позволяющее исследовать его параметры и возможности. Основной задачей моделирования является исследование сигнала детектора гравитационных волн с осциллирующими зеркалами. В программе имеется графический интерфейс, позволяющий интерактивно управлять характером движения отражающих зеркал и наблюдать изменения сигнала детектора. LIGO-RM моделирует наличие гравитационной волны заданного типа и позволяет наблюдать ее влияние на результат работы интерферометра LIGO в интерактивном виде и в виде численного результата. Выполнен ряд численных экспериментов, и показаны сигналы детектора при наличии и отсутствии колебаний зеркал. Обсуждаются результаты расчетов и возможность регистрации гравитационных волн с помощью LIGO-детектора с подвижными зеркалами.

Овчинников В.В., Петров Ю.В., Филимонов С.В. «Расчет аэроупругих характеристик крыла при колебаниях в дозвуковом потоке методом дискретных особенностей» Деформация и разрушение материалов, № 3, с. 21-29 (2020)

DOI: 10.31044/1814-4632-2020-3-21-29 Рассмотрена задача определения суммарных и обобщенных аэродинамических сил для крыла самолета при колебаниях в сжимаемом потоке с учетом реальных частот его собственных колебаний. Обоснована необходимость разработки оперативных численных методов решения поставленной задачи, которая приводится к краевой задаче типа Неймана для скалярного уравнения Гельмгольца. Приведены результаты численных расчетов для крыла самолета Як-130. Ключевые слова: аэроупругость, математическая модель, поток сжимаемого газа, метод дискретных вихрей, аэроупругие характеристики крыла

Вашкевич М.И., Азаров И.С., Петровский А.А. Косинусно-модулированные банки фильтров с фазовым преобразованием: реализация и применение в слуховых аппаратах (2014). 212 с.

Рассмотрены вопросы построения цифровых слуховых аппаратов. В общем виде описаны технические аспекты коррекции нарушений слуха. Большая часть материала посвящена разработке и эффективной реализации неравнополосных банков фильтров, играющих ключевую роль при проектировании цифровых слуховых аппаратов. Рассмотрены вопросы построения алгоритмов адаптивной компенсации акустической обратной связи, компрессии и шумоподавления, необходимых для реализации основных функций слухового аппарата.

Беляев П.Е., Макеева И.Р., Пигасов Е.Е., Мастюк Д.А. «Адаптация метода Куропатенко для расчета ударных волн в эйлеровых координатах» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математическое моделирование и программирование, 14, № 1, с. 91-103 (2021)

В настоящее время отсутствует реализация хорошо зарекомендовавшего себя численного метода Куропатенко в эйлеровых координатах. Такая реализация имеет высокий потенциал для решения определенного круга задач. Данная работа посвящена адаптации метода Куропатенко для расчетов ударных волн в эйлеровых координатах. Представлена идея метода, приведены разностные уравнения и вычислительный алгоритм для идеальной среды. Работоспособность предложенного численного метода продемонстрирована на результатах решения задач о распаде произвольного разрыва и о распространении стационарной ударной волны, приведены отклонения газодинамических величин от аналитических решений. Хорошее согласие численных решений с аналитическими подтверждает адекватность построенного алгоритма и метода в целом.

Пилипенко В.А. «Воздействие космической погоды на наземные технологические системы» Солнечно-земная физика, 7, № 3, с. 72-110 (2021)

Обзор посвящен различным аспектам проблемы воздействия космической погоды (КП) на наземные технологические системы. Особое внимание уделено нарушениям в работе линий электропередач (ЛЭП), железнодорожной автоматики и трубопроводов, вызванным геоиндуцированными токами (ГИТ) при возмущениях геомагнитного поля. В обзоре даны сведения об основных характеристиках вариабельности геомагнитного поля и быстрых вариациях поля при различных проявлениях КП. Излагаются основы моделирования возмущений геоэлектрического поля, основанные на алгоритмах магнитотеллурического зондирования. Рассмотрены подходы к оценке возможных экстремальных величин ГИТ. Собраны сведения об экономических эффектах КП и ГИТ. Рассказано о современном состоянии и перспективах прогноза КП, а также об оценке риска для технологических систем при воздействии ГИТ. Следует подчеркнуть, что хотя в космической геофизике активно разрабатываются различные модели предсказания интенсивности магнитных бурь и вызванных ими геомагнитных возмущений по наблюдениям межпланетной среды, эти модели не могут быть непосредственно применены для предсказания интенсивности и положения ГИТ, так как описание вариабельности геомагнитного поля требует разработки отдельных моделей. Выявление тонкой структуры быстрых геомагнитных вариаций во время бурь и суббурь и вызываемых ими всплесков ГИТ оказалось важным не только с практической точки зрения, но и для развития фундаментальных представлений о динамике околоземного космического пространства (ОКП). В отличие от узкоспециальных работ по геофизическим аспектам вариаций геомагнитного поля и инженерным аспектам воздействия ГИТ на работу промышленных трансформаторов обзор рассчитан на более широкую научно-техническую аудиторию, без потери научного уровня изложения. Иными словами, геофизическая часть написана для инженеров-энергетиков, а инженерная – для геофизиков. Несмотря на явную прикладную направленность рассматриваемых исследований, эти работы не сводятся к чисто инженерному применению результатов космической геофизики для расчета возможных рисков для технологических систем, а ставят и ряд принципиальных научных проблем.

Пилипенко В.А., Федоров Е.Н., Мазур Н.Г., Климов С.И. «Электромагнитное загрязнение околоземного космического пространства излучением ЛЭП» Солнечно-земная физика, 7, № 3, с. 111-119 (2021)

Обзор по результатам спутниковых наблюдений на низких орбитах излучения наземных линий электропередач (ЛЭП) на промышленной частоте 50–60 Гц. Особое внимание уделено наблюдениям на спутниках «Чибис-M» и DEMETER. Электрическая 40-см антенна аппарата часто регистрировала излучение на частоте 50–60 Гц (Power Line Emission, PLE) при пролетах над промышленно развитыми областями. Спектральная амплитуда зарегистрированного излучения варьировала в пределах 1–18 (мкВ/м)/Гц^0.5, что соответствует амплитуде электрического поля E ~1 мкВ/м. Приведены результаты численных расчетов электромагнитного отклика атмосферы и ионосферы на приземный крупномасштабный излучатель на частоте 50 Гц. По результатам моделирования PLE с наблюдаемой на спутниках в ночной ионосфере интенсивностью на средних широтах ∼1 мкВ/м может возбуждаться в ЛЭП несбалансированным током 8–10 A над земной корой проводимостью 10^–3 См/м. На средних и низких широтах с наклонным геомагнитным полем максимальный отклик в верхней ионосфере на излучение ЛЭП должен наблюдаться смещенным к экватору, хотя это смещение меньше, чем снос при переносе возмущения вдоль геомагнитного поля. Максимальная амплитуда электромагнитного отклика ионосферы на излучение ЛЭП незначительно уменьшается для наклонного геомагнитного поля. К настоящему времени интенсивность PLE в околоземном пространстве оказывается выше, чем интенсивность природных излучений в этом диапазоне (шумановские резонансы и ионные свисты), и продолжает нарастать по мере технологического развития человечества.

Ермаш А.А., Пилипенко С.В., Михеева Е.В., Лукаш В.Н. «Источники шума путаницы в инфракрасном диапазоне длин волн» Астрономический журнал, 98, № 12, с. 980-996 (2021)

В рамках созданной ранее авторами модели внегалактического фона исследованы факторы, влияющие на статистические свойства шума путаницы. Показано, что 1) учет крупномасштабной структуры Вселенной является важным фактором; 2) гравитационное линзирование не оказывает существенного влияния на величину шума путаницы; 3) минимальное красное смещение объектов, создающих шум путаницы, не зависит от длины волны и составляет z_min ∼ 0.5–0.6, максимальное красное смещение при переходе от 70 до 2000 мкм плавно изменяется от ∼4 до ∼3; 4) на коротких длинах волн (≃70 мкм) в шум путаницы основной вклад вносят галактики со светимостями в диапазоне (10⁷–10⁹)L_⊙, на больших длинах волн (650–2000 мкм) – с L≥10¹⁰L⊙; 5) рассмотрен вклад в шум путаницы объектов с различными цветовыми показателями; 6) переменность внегалактического фона, создаваемая активными галактическими ядрами, во временном масштабе от 1 дня до года является заметной на коротких длинах волн (70–350 мкм) и проявляется для плотностей потока ≤1 мкЯн.

Чернов А.А., Гузев А., Пильник А.А., Адамова Т.П., Левин А.А., Чудновский В.М. «Влияние вторичного вскипания на динамику струи, формирующейся при коллапсе парового пузырька, индуцированного лазерным нагревом жидкости» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 501, № 1, с. 54-58 (2021)

Экспериментально исследован одиночный акт вскипания недогретой до температуры насыщения жидкости при воздействии на нее непрерывного лазерного излучения, передаваемого в рабочий объем посредством тонкого оптоволокна. Показано, что образованный вблизи торца оптоволокна паровой пузырек при схлопывании формирует горячую кумулятивную струю, вокруг которой наблюдается явление вторичного вскипания. Образующееся вокруг струи вторичное паровое включение имеет протяженную форму, движется и эволюционирует вместе с ней. Продемонстрировано существенное влияние данного включения на динамику распространения струи.

Ли Лу, Цин-Лун Ю, Пин Чжоу, Синь Чжан, Сянь-Го Чжан, Синь-Юэ Ван, Юань Чан «Моделирование визуализации мониторинга энергичных нейтральных атомов геомагнитосферы на лунной базе» Солнечно-земная физика, 7, № 3, с. 3-11 (2021)

Поскольку время полного оборота Луны вокруг Земли в точности совпадает с периодом ее вращения вокруг своей оси, мы можем видеть только одну сторону Луны, обращенную к Земле. Благодаря отсутствию на Луне собственного корпускулярного излучения, на ее поверхности, обращенной к Земле, может быть установлена базовая станция телеметрии нейтральных атомов для осуществления долгосрочного непрерывного мониторинга геомагнитной активности. Разрабатывается двумерная система получения изображения энергичных нейтральных атомов (ЭНА) с полем зрения 20×20°, угловым разрешением 0.5×0.5° и геометрическим фактором ∼0.17 см²ср. Моделирование магнитосферного кольцевого тока в энергетическом канале 4–20 кэВ для средней геомагнитной бури (Kp=5) показывает следующее: 1) примерно на 60 R_E (R_E – радиус Земли) система получения изображения может получить 10⁴ событий ЭНА за 3 мин, что соответствует статистическим требованиям к инверсии 2D кодированных данных изображений и удовлетворяет требованиям анализа эволюции кольцевого тока суббури во время магнитных бурь над средой; 2) загадки радиационных потерь ЭНА в областях магнитопаузы и плазменного слоя хвоста магнитосферы были выявлены с помощью двумерной модели излучения ЭНА. Мониторинг с высоким пространственно-временным разрешением изображений ЭНА этих двух важных областей обеспечит основу измерений поступления и механизма генерации энергии солнечного ветра; 3) средний интервал между регистрациями событий ЭНА составляет около 16 мс на орбите Луны; спектральная разница во времени для установленного диапазона энергий составляет минуты, что позволит получить информацию о местоположении для отслеживания триггера вспышек частиц во время геомагнитных бурь.

Петров А.Н., Питц Д.Б. «Теоретико-полевой подход в общей теории относительности и других метрических теориях. Обзор» Пространство, время и фундаментальные взаимодействия, № 4, с. 66-124 (2019)

The representation of General Relativity (GR) and other metric theories of gravity in field-theoretic form on a background is reviewed. The gravitational field potential (metric perturbation) and other physical fields are propagated in an auxiliary background spacetime, which may be curved and may lack symmetries. Such a reformulation of a metric theory is exact and generally equivalent to its initial formulation in the standard geometrical form. The formalism is Lagrangian-based, in that the equations for the propagating fields are obtained by varying the related Lagrangian, as are the background field equations. A new sketch of how to include spinor fields is included. Conserved quantities are obtained by applying the Noether theorem to the Lagrangian as well. Conserved currents are expressed through divergences of antisymmetric tensor densities (superpotentials), connecting local perturbations with quasi-local conserved quantities. The gauge dependence due to the background metric is studied, reflecting the so-called non-localizability of gravitational energy in exact mathematical expressions formally, an infinity of localized energy distributions that, combined with the material energy, satisfy the continuity equation. The exact expressions can be related to pure GR pseudotensors (especially Papapetrou’s) employing the matrix diag(–1, 1, 1, 1), as Nester et al. consider on independent grounds. The field-theoretic formalism admits two partially overlapping uses. The first one is practical applications of pure GR, where the background presents merely a useful fiction. The second one is foundational considerations in which a background notion of causality, ε-causality, is useful for making sense of equal-time or space-like commutation relations, in which case the background metric via inequalities has qualitative but not strict quantitative physical meaning. The Schwarzschild solution is the main object for demonstration of the power of the method. Various possibilities for calculating the mass of the Schwarzschild black hole using surface integration of superpotentials are given. Presenting the Schwarzschild solution as a field configuration on a Minkowski background, we describe a curved spacetime from spatial infinity to the horizon and even to the true singularity, which is represented in consistently as a point particle using the Dirac δ-function. Trajectories of test particles in the Schwarzschild geometry are gauge-dependent in that even breakdowns at the horizon can be suppressed (or generated) by naive gauge transformations. This fact illustrates the auxiliary nature of the background metric and the need for some notion of maximal extension-much as with coordinate transformations in geometric GR. A continuous collapse to a point-like state modelled by the Dirac δ-function in the framework of the field-theoretic method is presented. The field-theoretic method is generalized to arbitrary metric theories in arbitraryD dimensions. The results are developed in the framework of Lovelock gravity and applied to calculate masses of Schwarzschild-like black holes. Future applications are discussed. The formalism also makes it natural to consider adding a graviton mass. The works of Babak and Grishchuk, which are partly numerical and hence nonperturbative, are reviewed, shedding light on the traditional questions of a (dis)continuous massless limit for massive pure spin-2 and the (in)stability of a classical theory including massive spin-2 and spin-0 gravitons.

Плотников В.А., Макаров С.В. «Волновые эффекты корреляции элементарных деформационных актов при высокотемпературном нагружении алюминия и его сплавов» Журнал технической физики, 90, № 4, с. 660-664 (2020)

Проведены эксперименты по деформированию алюминия и его сплавов в условиях механического нагружения и высоких температур. Установлено, что накопление деформации в этих условиях протекает как монотонный и скачкообразный процесс, сопровождающийся монотонной и импульсной акустической эмиссией. Установлено, что основной вклад в накопление деформации вносят деформационные скачки, сопровождающиеся не только акустической эмиссией, но и осцилляцией механического напряжения. Осцилляция механического напряжения свидетельствует о быстропротекающих процессах упрочнения и разупрочнения металлических материалов. Спектральный анализ потока сигналов акустической эмиссии свидетельствует, что в ходе накопления деформации деформируемый объем представляет собой естественный резонатор, на котором осуществляется преобразование первичных сигналов акустической эмиссии в низкочастотный спектр стоячих акустических волн, осуществляющих корреляцию элементарных деформационных актов в макроскопическом масштабе, где масштаб корреляции определяется длиной стоячей волны. Ключевые слова: деформационные скачки, акустическая эмиссия, стоячие акустические волны.

Белов Н.Н., Пляскин А.С., Югов Н.Т., Потекаев А.И., Клопотов А.А., Югов А.А., Усеинов Э.С., Буньков В.Е. «Деформирование и разрушение слоистых армированных углепластиком бетонных конструкций при ударно-волновом нагружении» Известия вузов. Физика, 64, № 10, с. 173-178 (2021)

Исследованы процессы деформирования и разрушения слоистых конструкций армированных углепластиком с лицевой и тыльной сторон бетонных плит в условиях ударно-волнового нагружения. Предложена модель, описывающая в рамках механики сплошной среды данные процессы. В диапазоне скоростей встречи 1000–1500 м/с изучено влияние лицевого и тыльного слоев армирования углепластиком преград из мелкозернистого бетона на процесс пробития стальным индентором. Установлено, что для пробития преграды из мелкозернистого бетона, армированной углепластиком с лицевой и тыльной поверхностей, необходимо затратить энергии больше на 120% по сравнению с пробитием неармированной преграды.

Повещенко Ю.А., Попов С.Б., Головченко Е.Н. «Разработка методики расчета течений в многоконтурных трубопроводных сетях» Математическое моделирование, 33, № 12, с. 103-122 (2021)

Работа посвящена разработке методики расчета нестационарного процесса течения сжимаемого флюида в трубопроводной сети на основе системы квазиодномерных (усредненных по поперечному сечению трубы) уравнений сохранения массы, энергии и импульса. Построена конечно-разностная схема и соответствующий алгоритм расчета, реализованный в программном компьютерном коде. Разностная схема обладает свойством консервативности с выполнением сеточных аналогов основных законов сохранения и удовлетворяет критериям устойчивости и монотонности решения. Предлагаемый метод решения состоит в сведении расчета течения в многоконтурной сети труб с большим количеством стыков и разветвлений к множеству трехточечных прогонок, осуществляемых независимо друг от друга на каждой трубе. Достоинством метода является возможность естественного распараллеливания процесса вычислений. В связи с этим метод является перспективным для использования в многопроцессорных системах. Приведены примеры численных расчетов по разработанной методике.

Золотухина Н.А., Полех Н.М., Михалев А.В., Белецкий А.Б., Подлесный С.В. «Особенности эмиссий 630.0 и 557.7 нм в области главного ионосферного провала: 17 марта 2015 г.» Солнечно-земная физика, 7, № 3, с. 57-71 (2021)

Особенности эмиссий 557.7 и 630.0 нм, наблюдавшихся 17 марта 2015 г. в среднеширотной Геофизической обсерватории ИСЗФ СО РАН (с. Торы, 52° N, 103° E) на второй ступени главной фазы магнитной бури, сопоставлены с изменениями ионосферных параметров над этой станцией, выявленными по данным ионосферного зондирования и картам полного электронного содержания. Обнаружено, что интенсивности эмиссий 557.7 и 630.0 нм возросли после того, как обсерватория оказалась в долготном секторе развитого главного ионосферного провала (ГИП). Самые мощные синхронные увеличения интенсивностей двух эмиссий были связаны с активизациями западного электроджета во время усиления магнитосферной конвекции. Исследована зависимость соотношений между интенсивностями эмиссии 630.0 нм, зарегистрированными в направлениях на север, в зенит и на юг, от положения излучающих областей относительно дна ГИП. Показано, что SAR-дуга, первоначально появившись вблизи основания полярной стенки ГИП, приблизилась к зениту станции одновременно с появлением на ионограммах F3s-отражений, являющихся индикатором наличия поляризационного джета вблизи наблюдательного пункта.

Антонов С.Н., Резвов Ю.Г., Подольский В.А., Сивкова О.Д. «Акустооптическая многолучевая аксиальная дифракция в парателлурите» Письма в Журнал технической физики, 48, № 1, с. 43-46 (2021)

Для формирования многолучевой диаграммы направленности предложено использовать аксиальную геометрию акустооптического взаимодействия в парателлурите. В одночастотном режиме использование такой геометрии для углового сканирования характеризуется провалом на частотной характеристике. Оптимизация многочастотного радиосигнала позволяет эффективно делить лазерное излучение на несколько лучей при сохранении принципиальных достоинств аксиальной геометрии: минимальных размеров кристалла и энергопотребления. Ключевые слова: акустооптическая дифракция, акустооптический дефлектор, аксиальная геометрия, многочастотный режим.

Кешишев К.О., Марченко В.И., Подоляк Е.Р. «Предкритическая термоакустика в гелии» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 160, № 6, с. 922-927 (2021)

Исследована эволюция основной моды акустических колебаний в резонаторе, заполненном газообразным гелием, при погружении его в транспортный дьюар. Обнаружено критическое поведение параметра затухания при приближении к уровню, ниже которого возникает термоакустическая неустойчивость.

Золотухина Н.А., Полех Н.М., Михалев А.В., Белецкий А.Б., Подлесный С.В. «Особенности эмиссий 630.0 и 557.7 нм в области главного ионосферного провала: 17 марта 2015 г.» Солнечно-земная физика, 7, № 3, с. 57-71 (2021)

Особенности эмиссий 557.7 и 630.0 нм, наблюдавшихся 17 марта 2015 г. в среднеширотной Геофизической обсерватории ИСЗФ СО РАН (с. Торы, 52° N, 103° E) на второй ступени главной фазы магнитной бури, сопоставлены с изменениями ионосферных параметров над этой станцией, выявленными по данным ионосферного зондирования и картам полного электронного содержания. Обнаружено, что интенсивности эмиссий 557.7 и 630.0 нм возросли после того, как обсерватория оказалась в долготном секторе развитого главного ионосферного провала (ГИП). Самые мощные синхронные увеличения интенсивностей двух эмиссий были связаны с активизациями западного электроджета во время усиления магнитосферной конвекции. Исследована зависимость соотношений между интенсивностями эмиссии 630.0 нм, зарегистрированными в направлениях на север, в зенит и на юг, от положения излучающих областей относительно дна ГИП. Показано, что SAR-дуга, первоначально появившись вблизи основания полярной стенки ГИП, приблизилась к зениту станции одновременно с появлением на ионограммах F3s-отражений, являющихся индикатором наличия поляризационного джета вблизи наблюдательного пункта.

Полулях С.Н., Бержанский В.Н., Семук Е.Ю., Белотелов В.И., Ветошко П.М., Попов В.В., Шапошников А.Н., Чернов А.И. «Модуляция магнитоупругой связи при ферромагнитном резонансе в пленках феррит-гранатов» Журнал технической физики, 91, № 7, с. 1124-1131 (2021)

Исследован низкополевой ферромагнитный резонанс в эпитаксиальных пленках ферритов-гранатов различного состава с анизотропией "легкая плоскость". В спектрах ферромагнитного резонанса, полученных путем частотной развертки, для ряда образцов обнаружена модуляция интенсивности спектральной линии набором узких, шириной порядка 100 kHz, равноотстоящих друг от друга по частоте линий. Частотный интервал между линиями согласуется с резонансом стоячих мод поперечных упругих колебаний по толщине структуры пленка-подложка для образцов разной толщины. Глубина модуляции уменьшается с увеличением частоты, что обусловлено зависимостью магнитоупругой связи от частоты моды упругих колебаний. Для одних образцов глубина модуляции уменьшается монотонно, а других – осциллируя, что связано с сильным и слабым поверхностным закреплением спинов соответственно. Обсуждены влияние интерфейса пленка-подложка и гибридизация упругих и спиновых мод колебаний в условиях магнитоакустического резонанса. Ключевые слова: ферромагнитный резонанс, магнитоупругие взаимодействия, эпитаксиальные пленки феррит-гранатов.

Пелиновский Е.Н., Полухин Н.В., Талипова Т.Г. «Географическое и сезонное распределение фазовой скорости линейных внутренних волн в Мировом океане» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № `1, с. 133-143 (2000)

Усредненные сезонные профили температуры и солености, взятые из Атласа WOA'94, были использованы для вычисления профилей частоты Брента–Вяйсяля для всего Мирового океана. На основе этих профилей была рассчитана фазовая скорость внутренних волн. Результаты представлены в форме карт на одноградусной сетке. Обсуждаются географическая и сезонная изменчивость фазовой скорости. Показано, что эффекты сезонных вариаций фазовой скорости внутренних волн находятся в пределах 10% для подавляющего большинства районов Мирового океана.

Полухин Н.В., Полухина О.Е., Рэй В. «Транспорт донных наносов под воздействием поверхностных волн» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № `1, с. 181-193 (2000)

Описывается лабораторный эксперимент, цель которого – изучение эволюции эродирующего дна под воздействием частично стоячего волнового поля. Дана качественная и количественная оценка сформировавшихся донных структур: баров и рифелей.

Полухин Н.В., Талипова Т.Г. «Численное моделирование внутренних волн на шельфе Карского моря» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 3, с. 12-22 (2002)

Проведено численное моделирование трансформации внутренних волн в Карском море в рамках обобщенного уравнения Кортевега–де Вриза. Показано, что в околокритических широтах возможно распространение внутренних волн с периодами, меньшими периода полусуточного прилива (M2). Исследуется зависимость амплитуды волн вследствие совместного действия дисперсионных и нелинейных эффектов, а также переменной гидрологии.

Талипова Т.Г., Полухин Н.В. «Анализ средних характеристик параметров распространения длинных внутренних волн в Мировом океане» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 139-155 (2001)

Нелинейный характер распространения внутренних волн в океане хорошо описывается моделями, основанными на расширенном уравнении Кортевега–де Вриза. Параметры этих моделей, такие как скорость распространения, коэффициенты нелинейности и дисперсии определяются глубиной и стратификацией океана, которые, в свою очередь, изменяются в пространстве, а изменения стратификации носят также сезонный характер. Среднеклиматические величины этих параметров, рассчитанные на основе Атласа Левитуса, дают возможность экспресс-оценок кинематических и нелинейных свойств наблюдаемых внутренних волн и могут использоваться для расчетов по упомянутым моделям.

Пелиновский Е.Н., Полухина О.Е. «Уравнения Кортевега–Де Вриза высшего порядка для внутренних волн в стратифицированных сдвиговых потоках» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № `1, с. 117-132 (2000)

С помощью асимптотической процедуры получено нелинейное эволюционное уравнение для длинных внутренних волн в несжимаемой жидкости, стратифицированной произвольным образом (по плотности и течению) без приближения Буссинеска. Коэффициенты уравнения приведены в общем виде в форме интегралов от функции вертикальной структуры линейной волны и поправок к ней. Рассмотрен пример двухслойной жидкости со скачком плотности на границе раздела и движущимся с постоянной скоростью верхним слоем. Для этого частного случая коэффициенты уравнения выписаны в явной форме и изучено влияние стратификации полей плотности и течения на величины и знаки параметров внутренних волн.

Полухин Н.В., Полухина О.Е., Рэй В. «Транспорт донных наносов под воздействием поверхностных волн» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № `1, с. 181-193 (2000)

Описывается лабораторный эксперимент, цель которого – изучение эволюции эродирующего дна под воздействием частично стоячего волнового поля. Дана качественная и количественная оценка сформировавшихся донных структур: баров и рифелей.

Полухина О.Е., Талипова Т.Г. «Численное моделирование динамики пленок поверхностно-активных веществ в поле нестационарных неоднородных течений и волн» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 3, с. 3-11 (2002)

Проведено численное исследование динамики пленок поверхностно-активных веществ в поле как модельных, так и реальных внутренних волн.

Полухина О.Е. «Поверхностные волны в стратифицированном океане со сдвигом скорости» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 126-138 (2001)

Волны в океане, произвольно стратифицированном по плотности и течению, описаны с точностью до второго порядка теории возмущений нелинейным эволюционным уравнением, являющимся расширением уравнения Кортевега–де Вриза. Влияние стратификации и сдвига скорости на параметры поверхностных волн обсуждается на конкретном примере двухслойной жидкости.

Потапов А.С., Полюшкина Т.Н., Цэгмэд Б. «Морфология и диагностический потенциал ионосферного альвеновского резонатора» Солнечно-земная физика, 7, № 3, с. 39-56 (2021)

Слоистость ионосферы приводит к образованию различного рода резонаторов и волноводов. Одним из наиболее известных является ионосферный альвеновский резонатор (ИАР), излучение которого может наблюдаться как на земной поверхности, так и в космосе, в виде веерообразного набора дискретных спектральных полос (ДСП), частота которых плавно меняется в течение суток. Полосы формируются альвеновскими волнами, захваченными между нижней частью ионосферы и перегибом высотного профиля альвеновской скорости в области перехода от ионосферы к магнитосфере. ИАР является одним из важных механизмов ионосферно-магнитосферного взаимодействия. Частота излучения лежит в диапазоне от десятых долей герца до примерно 8 Гц – частоты первой гармоники шумановского резонанса. В обзоре подробно описана морфология явления. Подчеркивается, что излучение ИАР является перманентным явлением, вероятность наблюдения которого в первую очередь определяется чувствительностью аппаратуры и отсутствием помех естественного и искусственного происхождения. Ежедневная длительность наблюдения ДСП зависит от условий освещенности нижней ионосферы: полосы хорошо видны только тогда, когда слой D затенен. Систематизированы многочисленные теоретические модели ИАР. Все они основаны на анализе возбуждения и распространения альвеновских волн в неоднородной ионосферной плазме и различаются в основном источниками генерации колебаний и методами учета различных факторов, таких как взаимодействие волновых мод, дипольная геометрия магнитного поля, частотная дисперсия волн. Предсказываемая всеми моделями резонатора и многократно подтвержденная экспериментально тесная связь изменений частоты ДСП с вариациями критической частоты f_оF2 служит основой поиска способов определения в реальном времени электронной концентрации ионосферы по измерениям частоты излучения ИАР. Возможна также оценка профиля ионного состава над ионосферой по данным о частотной структуре излучения ИАР. В обзоре уделяется внимание и другим результатам из широкого диапазона исследований ИАР. Упоминаются результаты, выявившие влияние ориентации межпланетного магнитного поля на колебания резонатора, и факты воздействия на ИАР сейсмических возмущений.

Полянский И.С., Логинов К.О., Ильин Н.И., Великих А.С. «Математическая модель оценки информационного воздействия на электорат в социальных медиа при проведении выборных кампаний» Математическое моделирование, 33, № 12, с. 67-81 (2021)

Разработана математическая модель оценки информационного воздействия на электорат в социальных медиа при проведении выборных кампаний. Она основана на известных математических моделях информационного противоборства в структурированном социуме и отличается от них учетом стохастического характера в отношении интенсивностей распространения информации от внешних источников. Итоговая модель сведена к системе стохастических дифференциальных уравнений, понимаемой в смысле Ито. Оценка числа адептов и предадептов, отдающих в ходе выборной кампании предпочтения кандидату, задана выборочным средним, которое вычисляется определяемой из решения уравнения Фоккера–Планка–Колмогорова функцией плотности вероятности. Решение уравнения Фоккера–Планка–Колмогорова выполнено по предложенной численной схеме, основанной на проекционной постановке метода Галёркина. Приведены результаты моделирования в отношении тестовой задачи.

Попков С.В. Колебания и излучение сферических и полисферических конструкций (2020). 154 с.

Представлены результаты теоретических, расчетных и экспериментальных исследований динамических характеристик сферических оболочек – собственных частот и форм колебаний, механических и акустических сопротивлений (импедансов) симметричных и несимметричных собственных и вынужденных колебаний замкнутых сферических оболочек, сферических оболочек с вырезом, при различных граничных условиях на границе выреза, по отношению к радиальным и тангенциальным силам и изгибающему моменту. Проведены исследования поля звукового давления внутри сферических оболочек, изучены модальные импедансы сферических оболочек по отношению к внутреннему звуковому давлению, получены выражения для определения звукоизоляции сферической оболочки при различных вариантах размещения источника звука внутри сферы. Показано влияние окружающей среды на собственные колебания замкнутых сферических оболочек и оболочек с вырезами. Исследованы излучение колебательной мощности сферическими оболочками и их эффективные сопротивления. Рассмотрены процессы колебаний и излучения полисферических конструкций, состоящих из сферических оболочек, соединенных кольцами.

Аслан О., Попов А.А. «Cамодействие электромагнитного заряда в кротовой норе с бесконечно короткой горловиной» Пространство, время и фундаментальные взаимодействия, № 1, с. 12-21 (2020)

Вычислена сила самодействия электромагнитного заряда в пространстве-времени кротовой норе с бесконечно короткой горловиной. Предполагается, что заряд является источником электромагнитного поля, неминимально связанного с кривизной пространства-времени.

Абдуллин И.Г., Попов В.А. «Гало Бозе-конденсата темной материи с невырожденной компонентой» Пространство, время и фундаментальные взаимодействия, № 1, с. 26-44 (2019)

Галактическое гало темной материи рассматривается как слабо неидеальный разреженный Бозе-газ. Внутреннюю область гало занимает ядро, в котором одна часть бозонов образует конденсат Бозе–Эйнштейна, а другая остается в невырожденном состоянии. Невырожденная компонента описывается как газ элементарных возбуждений в приближении Хартри–Фока–Боголюбова, которое позволяет учесть весь энергетический спектр квазичастиц. Вокруг ядра находится облако неконденсированных бозонов. Численные решения уравнений, описывающие распределение плотности темной материи, показывают, что радиус гало может значительно меняться в зависимости от доли частиц в конденсате, в то время как размер самого конденсата остается практически постоянным. Когда размер конденсата сравним с размером гало, невырожденная компонента, из-за ограничения на отношение сечения рассеяния к массе частиц темной материи, не дает заметного вклада в профиль плотности и кривые вращения по сравнению с моделями, где гало целиком состоит из конденсата. Показано, что бозоны с массой ∼100 эВ не нарушаютэтого ограничения, если образуют относительно небольшие «капли» конденсата (их радиус порядка 100 астрономических единиц) внутри гало, состоящего из неконденсированных частиц.

Полулях С.Н., Бержанский В.Н., Семук Е.Ю., Белотелов В.И., Ветошко П.М., Попов В.В., Шапошников А.Н., Чернов А.И. «Модуляция магнитоупругой связи при ферромагнитном резонансе в пленках феррит-гранатов» Журнал технической физики, 91, № 7, с. 1124-1131 (2021)

Исследован низкополевой ферромагнитный резонанс в эпитаксиальных пленках ферритов-гранатов различного состава с анизотропией "легкая плоскость". В спектрах ферромагнитного резонанса, полученных путем частотной развертки, для ряда образцов обнаружена модуляция интенсивности спектральной линии набором узких, шириной порядка 100 kHz, равноотстоящих друг от друга по частоте линий. Частотный интервал между линиями согласуется с резонансом стоячих мод поперечных упругих колебаний по толщине структуры пленка-подложка для образцов разной толщины. Глубина модуляции уменьшается с увеличением частоты, что обусловлено зависимостью магнитоупругой связи от частоты моды упругих колебаний. Для одних образцов глубина модуляции уменьшается монотонно, а других – осциллируя, что связано с сильным и слабым поверхностным закреплением спинов соответственно. Обсуждены влияние интерфейса пленка-подложка и гибридизация упругих и спиновых мод колебаний в условиях магнитоакустического резонанса. Ключевые слова: ферромагнитный резонанс, магнитоупругие взаимодействия, эпитаксиальные пленки феррит-гранатов.

Попов М.В., Смирнова Т.В. «Показатель степени спектра неоднородностей межзвездной плазмы в направлении одиннадцати пульсаров» Астрономический журнал, 98, № 11, с. 929-934 (2021)

Проанализированы двумерные корреляционные функции от динамических спектров 11 пульсаров по архивным данным проекта “Радиоастрон”. Временные сечения этих функций аппроксимировались экспоненциальными функциями с показателем α. Показано, что эта аппроксимация существенно лучше описывает форму корреляционной функции, чем гауссовская функция. Временная структурная функция D(Δt) для малых значений запаздывания Δt является степенной с показателем α. Показатель степени спектра пространственных неоднородностей межзвездной плазмы n связан с показателем степени структурной функции соотношением n=α+2. Мы определили характерное время мерцаний и показатель n в направлении 11 пульсаров. В направлении трех пульсаров (B0329+54, B0823+26 и B1929+10) показатель степени спектра пространственных неоднородностей межзвездной плазмы оказался очень близким к значению для Колмогоровского спектра (n=3.67). Для других пульсаров он варьируется от 3.18 до 3.86. Показано, что на измеряемые параметры мерцаний заметное влияние оказывает продолжительность сеанса наблюдений, выраженная ее отношением к характерному времени мерцаний. Если этот параметр меньше 10, тогда могут получиться смещенные оценки параметров: уменьшение значений показателя α и характерного времени мерцаний t_scint.

Попов Н.Н. «Структура пространства-времени в микромире и свойства элементарных частиц» Пространство, время и фундаментальные взаимодействия, № 1, с. 39-52 (2020)

Устанавливается связь между скрытыми симметриями шестимерного псевдоевклидова пространства сигнатуры (+ + + - - - ) и сохраняющимися квантовыми характеристиками элементарных частиц. Скрытые симметрии выявляются за счёт различных форм представления метрики псевдоевклидова пространства с помощью спиноров и гиперболических комплексных чисел. С помощью возникающих скрытых групп симметрий удаётся получить такие сохраняющиеся квантовые характеристики, как спин, изоспин, электрический и барионный заряды, гиперзаряд, цвет и аромат, а также предсказать точное количество таких сохраняющихся квантовых характеристик кварков, как цвет и аромат.

Попов Н.Н. «Квантовая хромодинамика и гиперболическая унитарная группа Suh(3)» Пространство, время и фундаментальные взаимодействия, № 2, с. 71-82 (2020)

Показывается, что квантовую хромодинамику как строгую теорию естественно строить на основе использования гиперболической унитарной группы Suh(3), являющейся группой симметрии трёхмерного комплексного пространства гиперболического типа. Такой подход позволяет обнаружить глубокую связь между сохраняющимися цветовыми зарядами кварков и симметриями гиперболического трёхмерного комплексного пространства, а также математически корректно ввести эрмитовы операторы, описывающие восемь глюонов – переносчиков сильных взаимодействий.

Повещенко Ю.А., Попов С.Б., Головченко Е.Н. «Разработка методики расчета течений в многоконтурных трубопроводных сетях» Математическое моделирование, 33, № 12, с. 103-122 (2021)

Работа посвящена разработке методики расчета нестационарного процесса течения сжимаемого флюида в трубопроводной сети на основе системы квазиодномерных (усредненных по поперечному сечению трубы) уравнений сохранения массы, энергии и импульса. Построена конечно-разностная схема и соответствующий алгоритм расчета, реализованный в программном компьютерном коде. Разностная схема обладает свойством консервативности с выполнением сеточных аналогов основных законов сохранения и удовлетворяет критериям устойчивости и монотонности решения. Предлагаемый метод решения состоит в сведении расчета течения в многоконтурной сети труб с большим количеством стыков и разветвлений к множеству трехточечных прогонок, осуществляемых независимо друг от друга на каждой трубе. Достоинством метода является возможность естественного распараллеливания процесса вычислений. В связи с этим метод является перспективным для использования в многопроцессорных системах. Приведены примеры численных расчетов по разработанной методике.

Бекесов Е.В., Белинский А.А., Попов С.Б. «Программа для определения размеров планет и наклонения орбит по данным наблюдений транзитов» Астрономический журнал, 98, № 12, с. 1043-1056 (2021)

Представлена программа для определения размера экзопланеты и наклонения ее орбиты относительно картинной плоскости по транзитным кривым блеска. Программа протестирована по нескольким транзитам планеты TrES-3b, как архивным, так и полученным нами в Кавказской -горной обсерватории. Также представлены результаты обработки наблюдений трех планет (HAT P 19b, KOI-196b, WASP-60b), проведенных в Кавказской горной обсерватории. Сравнение результатов обработки с ранее публиковавшимися данными показывает, что в тех случаях, когда нами были получены достаточно качественные кривые блеска (HAT-P-19b и WASP-60b) и были использованы фиксированные коэффициенты модели потемнения к краю (заданные в соответствии с теоретическими моделями), наши значения радиуса планеты и наклона орбиты в пределах ошибок совпадают с величинами, определенными другими авторами. Обсуждается зависимость результатов от параметров модели потемнения звездного диска к краю. В частности, продемонстрировано вырождение по параметрам потемнения и расстоянию планеты от звезды во время транзита.

Панкратов Д.Г., Якунин А.К., Попцов А.Г., Юсупов Д.Т. «Скорость звука в природном ударно-сжатом уране в диапазоне давления 20–260 ГПа» Физика горения и взрыва, 57, № 6, с. 122-126 (2021)

Представлены результаты измерения скорости звука в природном уране при его высокоскоростной деформации в областях α- и γ-фаз, а также в области плавления на фронте ударной волны. Регистрация процессов осуществлялась по методике манганинового датчика (диапазон 20–110 ГПа) и индикаторной методике (диапазон 70–260 ГПа). В области твердой фазы урана вдоль его ударной адиабаты определены изменения коэффициента Пуассона, модуля Юнга, модуля объемного сжатия и модуля сдвига.

Поройков С.Ю. «Вклад в рентгеновский космический фон излучения вспыхивающих красных карликов в двойных системах в гало и короне галактики» Журнал естественнонаучных исследований, 6, № 1, с. 2-15 (2021)

Показано, что фоновое космическое излучение (ФКИ) с плотностью энергии ∼10^–4 эВ/см³ в рентгеновском диапазоне не может формировать обратное комптоновское рассеяние фотонов ФКИ на электронах космических лучей из-за их низкой доли, что подтверждает отличие спектральных индексов излучений. Рентгеновское ФКИ могут формировать красные карлики (КК), составляющие по данным микролинзирования ∼0,1 массы гало (короны) галактики, если они входят в двойные системы. Мягкое рентгеновское ФКИ в области 0,3 кэВ могут формировать быстро вращающиеся вспыхивающие КК. Жесткое рентгеновское и γ-излучение с энергией ≤3 МэВ с экстремумом в области 30 кэВ могут формировать γ-всплески нейтронных звезд при аккреции вещества КК, движущихся по вытянутым орбитам.

Поройков С.Ю. «Вклад ультрадиффузных галактик в войдах в скрытую массу и оптическое фоновое космическое излучение» Журнал естественнонаучных исследований, 6, № 3, с. 2-23 (2021)

Войды содержат 20% галактик – ультрадиффузные галактики (УДГ), имеющие протяженное массивное темное гало, с отношением масса-светимость ∼10³ М₀/L₀. При показателе Солпитера γ=3,85 для разреженной среды войдов УДГ могут состоять в основном из темных карликов. УДГ в войдах слабо проявляются в линзировании, но вносят вклад в фоновое космическое излучение (ФКИ). Показано, что УДГ могут формировать ∼50% ФКИ в видимой области. На этой основе, с учетом экспериментальных данных о доле вещества в филаментах Ωm=0,31±0,012 и ионизованного газа в войдах Ωgv=0,05±0,025, оценена доля вещества в УДГ в войдах Ωv=0,64±0,037. Также подтверждена оценка числа нейтронных звезд ∼10⁹, образующих в галактике массой ∼10¹¹ М0 обилие дейтерия ∼10^–5.

Портнов А.М. «Золотой дождь астроблем» Природа, № 2, с. 15-24 (2021)

Бабурова О.В., Портнов Ю.А., Фролов Б.Н., Шамрова В.Е. «О принципе геодезических в пространстве параметров группы Лоренца» Пространство, время и фундаментальные взаимодействия, № 2, с. 4-13 (2020)

В предыдущей работе авторов обосновано свойство тела, вращающегося относительно неподвижного центра масс, реализовать в пространстве параметров группы вращений принцип геодезических относительно метрики Киллинга–Картана этой группы. В настоящей работе доказывается релятивистская инвариантность этого свойства вращающегося тела, а именно, доказана теорема о том, что инерциальному движению вращающегося твердого тела в пространстве параметров группы вращений как подгруппы группы Лоренца соответствует кривая, являющаяся геодезической во внутреннем пространстве параметров данной группы.

Беляев Д.О., Волчков Д.Н., Поршнев С.В. «О возможности использования персонального компьютера как устройства несанкционированного доступа к речевой информации» Вестник УрФО. Безопасность в информационной сфере, № 3, с. 5-11 (2019)

Исследуется возможность перехвата потенциальным злоумышленником акустической речевой информации с использованием микрофонов, встроенных или подключенных к ПЭВМ, функционирующих под управлением операционных систем Windows 7, Windows 10 и Ubuntu 16.04, а также передачи данной информации по локальной вычислительной сети. Изучены особенности функционирования устройств звукозаписи и технологии обработки звуковых сигналов, используемые в ПЭВМ, и пути проникновения в операционную среду, также описаны действия, обеспечивающие захват звука с микрофона и передачу аудиоинформации по локальной вычислительной сети.

Постнов К.А., Черепащук А.М. «Лауреаты Нобелевской премии 2020 года. по физике – Роджер Пенроуз, Райнхард Генцель и Андреа Гез» Природа, № 12, с. 43-56 (2020)

Додин А.В., Шатский Н.И., Белинский А.А., Атапин К.Е., Бурлак М.А., Желтоухов С.Г., Татарников А.М., Постнов К.А., Черепащук А.М., Бельведерский М.И., Борисов В.Д., Буренин Р.А., Гильфанов М.Р., Кривонос Р.А., Медведев П.С., Мещеряков А.В., Сазонов С.Ю., Сюняев Р.А., Хорунжев Г.А. «Оптическая спектроскопия квазаров, открытых телескопом СРГ/Ерозита, на 2.5-м телескопе Кавказской горной обсерватории ГАИШ МГУ» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 10, с. 683-696 (2021)

DOI: 10.31857/S0320010821100028 По наблюдениям с Транзиентным двухлучевым спектрографом (TDS) на 2.5-м телескопе КГО ГАИШ МГУ определены красные смещения для 15 новых квазаров, обнаруженных в рентгеновских лучах телескопом еРОЗИТА космической обсерватории СРГ в ходе трех первых обзоров всего неба. Красные смещения источников лежат в диапазоне 0.5–4.156. По ширине эмиссионной линии C IV 1549 A и потоку в спектральном континууме на длине волны 1350 A оценены массы центральных сверхмассивных черных дыр и болометрические светимости для 8 квазаров. Для этих объектов получены также оценки отношения рентгеновской светимости к эддингтоновскому пределу на уровне нескольких процентов. В то же время отношение болометрической светимости к эддингтоновской для них оказалось в довольно узком интервале 30–40%. Большое отношение L_bol/L_Edd указывает на активный рост массы центральных черных дыр в этих объектах.

Педдер В.В., Голубицких А.А., Голых Р.Н., Хрусталева Е.В., Постольник С.И., Галянская Е.Г. «Озон/NO-ультразвуковой метод в сочетании с фотохромным излучением и антиоксидантами в лечении больных с возрастной макулярной дегенерацией сетчатки глаза» Южно-Сибирский научный вестник, № 5, с. 3-11 (2021)

На сегодняшний день одной из лидирующих причин инвалидности по зрению является возрастная макулярная дегенерация сетчатки (ВМД). Заболевание характеризуется преимущественным поражением хориокапиллярного слоя, мембраны Бруха и пигментного эпителия сетчатки, с последующим вовлечением фоторецепторов. За последнее десятилетие отмечается существенный рост частоты возникновения данной патологии как в пожилом, так и в молодом возрасте. Различают сухую и влажную форму ВМД. Повреждающие факторы различной этиологии запускают каскад патогенетический реакций, которые приводят к необратимой потере центрального зрения. В патогенезе заболевания существенная роль принадлежит окислительному стрессу, вследствие нарушения баланса между окислительными и антиоксидантными системами, вызывающего нарушение целостности комплекса фоторецепторов и пигментного эпителия сетчатки. Нарушение микроциркуляции в наружных слоях сетчатки приводит к накоплению эндотоксинов. Лимфатическая система, как одна из важнейших саногенно-потентных функций организма, участвует в купировании эндотоксикоза у больных ВМД за счёт лимфатической сорбции токсинов непосредственно в тканях с помощью лимфатических капилляров заинтересованного лимфорегиона. Отсутствие достаточно эффективных методов лечения макулодистрофии сетчатки глаза, позволяющих повысить зрительную функцию и предотвратить прогрессирование слепоты у пациентов, стимулирует поиск методов, использующих комплексное воздействие на патологически изменённые ткани глаза. В статье представлено обоснование комбинированного озон/NO-ультразвукового метода в сочетании с фотохромным и лазерным излучениями и антиоксидантами в лечении макулодистрофии сетчатки, позволяющими воздействовать на сетчатку глаз, как через слизистую полостей носа, так и поверхностно через кожные покровы лица и шеи в заинтересованных областях проекций лимфатических узлов и интерстиция по ходу отводящих от зрительного анализатора лимфатических сосудов. Предложенный метод лечения больных с ВМД позволяет осуществлять комбинированное лечебное воздействие комплексом физических и физико-химических факторов на дистрофически изменённую сетчатку глаз для купирования патологического процесса.

Потапкин А.В., Москвичев Д.Ю. «Влияние локального нагрева набегающего потока на уровень звукового удара от тонкого тела, находящегося в аэродинамической тени за диском» Письма в Журнал технической физики, 47, № 16, с. 28-31 (2021)

Выполнены расчеты звукового удара от двух тел – диска и тонкого тела вращения – при локальном разогреве набегающего потока воздуха. Тела находятся в тепловом следе за областью нагрева. Тонкое тело находится в аэродинамической тени за диском. Число Маха холодного потока воздуха равно 2. Расчеты выполнены с помощью комбинированного метода "тел-фантомов". На основании расчетов сделан вывод об эффективности подавления уровня звукового удара при одновременном использовании разогрева набегающего потока и аэродинамической тени за диском. Ключевые слова: ударные волны, звуковой удар, тонкое тело, аэродинамическая тень, нагрев потока, метод "тел-фантомов".

Потапов А.С., Полюшкина Т.Н., Цэгмэд Б. «Морфология и диагностический потенциал ионосферного альвеновского резонатора» Солнечно-земная физика, 7, № 3, с. 39-56 (2021)

Слоистость ионосферы приводит к образованию различного рода резонаторов и волноводов. Одним из наиболее известных является ионосферный альвеновский резонатор (ИАР), излучение которого может наблюдаться как на земной поверхности, так и в космосе, в виде веерообразного набора дискретных спектральных полос (ДСП), частота которых плавно меняется в течение суток. Полосы формируются альвеновскими волнами, захваченными между нижней частью ионосферы и перегибом высотного профиля альвеновской скорости в области перехода от ионосферы к магнитосфере. ИАР является одним из важных механизмов ионосферно-магнитосферного взаимодействия. Частота излучения лежит в диапазоне от десятых долей герца до примерно 8 Гц – частоты первой гармоники шумановского резонанса. В обзоре подробно описана морфология явления. Подчеркивается, что излучение ИАР является перманентным явлением, вероятность наблюдения которого в первую очередь определяется чувствительностью аппаратуры и отсутствием помех естественного и искусственного происхождения. Ежедневная длительность наблюдения ДСП зависит от условий освещенности нижней ионосферы: полосы хорошо видны только тогда, когда слой D затенен. Систематизированы многочисленные теоретические модели ИАР. Все они основаны на анализе возбуждения и распространения альвеновских волн в неоднородной ионосферной плазме и различаются в основном источниками генерации колебаний и методами учета различных факторов, таких как взаимодействие волновых мод, дипольная геометрия магнитного поля, частотная дисперсия волн. Предсказываемая всеми моделями резонатора и многократно подтвержденная экспериментально тесная связь изменений частоты ДСП с вариациями критической частоты f_оF2 служит основой поиска способов определения в реальном времени электронной концентрации ионосферы по измерениям частоты излучения ИАР. Возможна также оценка профиля ионного состава над ионосферой по данным о частотной структуре излучения ИАР. В обзоре уделяется внимание и другим результатам из широкого диапазона исследований ИАР. Упоминаются результаты, выявившие влияние ориентации межпланетного магнитного поля на колебания резонатора, и факты воздействия на ИАР сейсмических возмущений.

Белов Н.Н., Пляскин А.С., Югов Н.Т., Потекаев А.И., Клопотов А.А., Югов А.А., Усеинов Э.С., Буньков В.Е. «Деформирование и разрушение слоистых армированных углепластиком бетонных конструкций при ударно-волновом нагружении» Известия вузов. Физика, 64, № 10, с. 173-178 (2021)

Исследованы процессы деформирования и разрушения слоистых конструкций армированных углепластиком с лицевой и тыльной сторон бетонных плит в условиях ударно-волнового нагружения. Предложена модель, описывающая в рамках механики сплошной среды данные процессы. В диапазоне скоростей встречи 1000–1500 м/с изучено влияние лицевого и тыльного слоев армирования углепластиком преград из мелкозернистого бетона на процесс пробития стальным индентором. Установлено, что для пробития преграды из мелкозернистого бетона, армированной углепластиком с лицевой и тыльной поверхностей, необходимо затратить энергии больше на 120% по сравнению с пробитием неармированной преграды.

Приймак В.Г. «Решения уравнений Навье–Стокса с ограничениями симметрии и их связь с переходными и турбулентными течениями в круглой трубе» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 500, № 1, с. 53-56 (2021)

Общепринятая математическая модель, описывающая ламинарно-турбулентный переход в круглой трубе, основана на полной системе уравнений Навье–Стокса. Рассчитанная динамика хаотична и слишком сложна для расшифровки сценариев перехода к турбулентности и построению на этой основе более простых физических моделей. В работе исследуется возможность упрощения математической модели, ограничивающей динамику зеркальной и вращательной симметриями скорости. Показано, что в обоих случаях переходные и турбулентные течения не могут быть правильно рассчитаны, что делает недостаточно обоснованным использование ограничений симметрии при построении более простых моделей турбулентности.

Никитаев В.Г., Проничев А.Н., Тамразова О.Б., Сергеев В.Ю., Лим А.О., Козлов В.С. «Модель обнаружения глобул на изображениях новообразований кожи» Математическое моделирование, 33, № 10, с. 83-95 (2021)

Статья посвящена цифровой обработке изображений новообразований кожи для обнаружения значимых при диагностике меланомы структурных элементов – глобул (глыбок, комков). Предложена новая модель обработки, позволяющая в разноконтрастных изображениях устойчиво выделять глобулы без необходимости выполнения ручной подстройки параметров. Представлены результаты эксперимента, подтверждающие адекватность модели. Точность распознавания глобул составила от 81 до 89% в зависимости от контрастности исходных изображений. Экспериментальная выборка изображений содержала 2868 глобул.

Терентьев В.Ф., Слизов А.К., Смыслов А.М., Таминдаров Д.Р., Просвирнин Д.В., Пенкин А.Г., Ширяев Л.П., Сиротинкин В.П. «Влияние электролитно-плазменной полировки на механические свойства аустенитно-мартенситной трип-стали ВНС9-Ш» Деформация и разрушение материалов, № 2, с. 21-28 (2020)

DOI: 10.31044/1814-4632-2020-2-21-28 Исследовано влияние электролитно-плазменной полировки (ЭПП) на комплекс механических свойств тонколистовой аустенитно-мартенситной трип-стали ВНС9-Ш. Показано, что ЭПП мало влияет на статические механические свойства стали из-за особенностей образования мартенсита деформации в процессе статического растяжения. В то же время ЭПП способствует повышению предела усталости в результате снижения концентрации напряжений от поверхностных дефектов. Ключевые слова: аустенитно-мартенситная трип-сталь, электролитно-плазменное полирование, статическое растяжение, усталость, акустическая эмиссия, фрактография

Ботвина Л.Р., Тютин М.Р., Иоффе А.В., Перминова Ю.С., Просвирнин Д.В. «Механические и физические свойства, механизмы разрушения и остаточная прочность стали 15Х2ГМФ для нефтяных насосных штанг» Деформация и разрушение материалов, № 9, с. 22-34 (2020)

DOI: 10.31044/1814-4632-2020-9-22-34 Оценены механические свойства, изучены стадийность и механизмы разрушения стали 15Х2ГМФ при статическом, циклическом и ударном нагружении в температурном диапазоне от –100 до +20°C. На различных стадиях статического и циклического нагружения прямым методом измерена реальная поврежденность и определены физические свойства стали – скорость и коэффициент затухания продольных ультразвуковых волн, коэрцитивная сила, вихретоковый параметр и напряженность собственного магнитного поля. Изучено влияние предварительного циклического нагружения на остаточную прочность, параметры акустической эмиссии, измеренные в процессе растяжения циклически деформированных образцов, и механизмы разрушения. Выделены стадии накопления повреждений, характеризуемые изменениями параметров поврежденности и физических свойств стали, и предложены информативные критерии диагностики конструкции на ранней и поздней стадиях эксплуатации. Ключевые слова: нефтяные насосные штанги, поврежденность, магнитные и акустические свойства стали, критерии диагностики, стадийность изменения поврежденности и физических свойств

Новиков В.С., Кузнецов С.М., Кузьмин В.В., Прохоров К.А., Сагитова Е.А., Дарвин М.Е., Ладеманн Ю., Устынюк Л.Ю., Николаева Г.Ю. «Анализ природных и синтетических соединений, содержащих полиеновые цепи, методом спектроскопии комбинационного рассеяния» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 500, № 1, с. 26-33 (2021)

Проведен теоретический анализ зависимости спектров комбинационного рассеяния молекул, содержащих полиеновые цепи, от длины сопряжения, структуры боковых и концевых групп и типа изомера.

Жуков А.О., Гладышев А.И., Тучин М.С., Захаров А.И., Крусанова Н.Л., Миронов А.В., Мошкалев В.Г., Прохоров М.Е., Стекольщиков О.Ю., Кузнецова И.В. «Систематические погрешности имитаторов звёздного неба, использующих растровые экраны» Автометрия, 57, № 4, с. 106-117 (2021)

Для лабораторных испытаний цикла функционирования звёздного датчика ориентации предназначены динамические стенды, в состав которых входят имитаторы звёздного неба. В последнее время для получения изображения звёздного неба чаще всего используются растровые экраны (компьютерные или телевизионные). Однако изображения звёзд на таких экранах имеют существенные отличия от реального звёздного неба, что необходимо учитывать при проведении динамических испытаний звёздных датчиков и обработке их результатов.

Столбова А.А., Прохоров С.А., Головнин О.К. «Детектирование локальных нарушений ровности покрытия автодорог на основе вейвлет-преобразования данных ультразвукового профилирования» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 7, № 1, с. 34-38 (2021)

Представлен подход к обнаружению поверхностных дефектов покрытия улиц и автодорог на основе вейвлет-анализа данных, полученных с помощью ультразвукового профилометра. Подход позволяет определить локальное расположение дефектов покрытия относительно ширины полосы автодороги. Приведены результаты применения подхода с использованием комплексного вейвлета Морле и первой производной функции Гаусса. Применение подхода снижает влияние помех, возникающих в процессе ультразвуковой диагностики покрытия улиц и автодорог

Петров Н.И., Пустовойт В.И. «Малогабаритный интерферометр с резонаторами Фабри–Перо для обнаружения гравитационных волн» Физические основы приборостроения, 10, № 2, с. 12-25 (2021)

Предлагается настольный лазерный интерферометр небольшого размера с резонаторами Фабри–Перо, состоящими из двух пространственно-распределенных «зеркал», для обнаружения гравитационных волн. Показано, что спектральное разрешение 10–23 см^–1 может быть достигнуто при расстоянии между зеркалами всего 1–3 м. Исследовано влияние поглощения света в кристаллах на предельное разрешение таких резонаторов. Показана более высокая чувствительность интерферометра к коротковолновому лазерному излучению. Предложен метод обнаружения гравитационных волн, основанный на измерении корреляционной функции для интенсивностей излучения резонансных мод ненулевого порядка от двух плеч интерферометра Маха–Цендера.

Соколов С.С., Пушкарёв А.А., Мотлохов В.Н. «Алгоритмы контроля скорости распространения фронта детонационной волны в методике "ТИМ"» Вопросы атомной науки и техники. Серия: Математическое моделирование физических процессов, № 2, с. 44-55 (2021)

Приводится описание трех алгоритмов контроля скорости распространения фронта детонационной волны ВВ, разработанных для неструктурированных многоугольных и многогранных сеток. Первый алгоритм является алгоритмом точного контроля, при котором время детонации для всех ячеек сетки, содержащих ВВ, определяется один раз в начале расчета. Второй – алгоритм пошагового контроля, позволяющий уточнять время прихода детонационной волны в каждую ячейку в процессе расчета по временам ее прихода в ячейки из окружения рассматриваемой. Оба эти алгоритма достаточно экономичны, но имеют определенные ограничения для расчета широкого круга прикладных задач. Третий алгоритм представляет собой развитие алгоритма пошагового контроля. В нем точность расчета времени детонации каждой ячейки с ВВ повышается за счет учета направления движения фронта детонационной волны. В отличие от базового алгоритма, пошагового контроля, в котором время детонации ячейки корректируется исходя из поочередного рассмотрения каждой сдетонировавшей соседней ячейки, здесь время детонации данной ячейки подправляется при рассмотрении соседних между собой ячеек первого слоя ее окружения. Третий алгоритм является универсальным и применим для проведения расчетов с контролем детонации ВВ в областях со сложными формами и геометриями, но является более затратным по вычислениям, чем два первых. Для демонстрации применимости алгоритмов приведены результаты расчетов нескольких методических задач по распространению детонационной волны в ВВ по методикам ТИМ и ТИМ-2D, предназначенным для расчета задач механики сплошной среды на неструктурированных многогранных и многоугольных сетках с произвольным количеством связей в узлах