Беляев И.В., Горбовской В.С., Кажан А.В., Фараносов Г.А. «Снижение шума высокоскоростной струи двигателя сверхзвукового гражданского самолета по результатам акустических испытаний модели плоского сопла в заглушенной камере АК-2 ЦАГИ» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 506, № 1, с. 47-56 (2022)

Шум струи, как ожидается, будет важным источником шума перспективного сверхзвукового гражданского самолета (СГС) на режимах взлета и набора высоты, так что разработка методов снижения шума струи СГС является необходимым условием обеспечения СГС норм по шуму на местности. В рамках исследований по снижению шума струи СГС были проведены акустические испытания маломасштабной модели плоского сопла типа “миксер-эжектор” с системой шумоглушения на режимах работы, соответствующих взлету и набору высоты, включая наличие спутного потока. Были получены спектральные характеристики и диаграммы направленности шума в дальнем поле для широкого диапазона азимутальных и полярных углов. Результаты проведенных измерений сравнивались с двумя базовыми вариантами: 1) одно круглое сопло с тем же перепадом давления и той же тягой, что и плоское сопло, 2) два одинаковых круглых сопла, с тем же перепадом давления и той же суммарной тягой, что и плоское сопло. Для эквивалентных струй, соответствующих этим двум базовым вариантам, на основе полуэмпирической методики ЦАГИ расчета шума струй был определен шум в дальнем поле. Сравнение с экспериментальными данными плоского сопла показало, что имеются диапазоны углов наблюдения и частот, где наблюдается снижение шума за счет применения плоского сопла по сравнению с эквивалентными круглыми струями, и диапазоны, где плоское сопло оказывается шумнее. Проведенный пересчет спектров на натурные масштабы и оценка шума СГС в метрике EPNL показали, что применение данного плоского сопла может приводить к интегральному эффекту снижения шума на местности по сравнению с круглыми соплами.

Александров В.А., Казаков Ю.В., Маркова Л.В. «Исследование потерь энергии в усилителях мощности при работе на гидроакустический излучатель» Гидроакустика, № 50, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA50.pdf (2022)

Представлены результаты исследований потерь энергии в усилителях различных классов при работе на гидроакустический излучатель с выраженной емкостной составляющей импеданса. Дано сравнение относительных потерь энергии со звеном рекуперации и без него в усилителях классов B, G, H. Проведен анализ характеристик линейных и ключевых усилителей мощности, показана перспектива использования в гидроакустических передающих трактатах усилителей класса D для устройств большой мощности. Ключевые слова: линейный усилитель мощности, ключевой усилитель мощности, широтно-импульсная модуляция, гидроакустический передающий тракт.

Казаровец Е.В., Самусь Н.Н., Дурлевич О.В. «Ревизованная версия нового каталога звезд, заподозренных в переменности блеска, NSV Release 2» Астрономический журнал, 99, № 7, с. 569-575 (2022)

Представлена электронная версия NSV Release 2 “Нового каталога звезд, заподозренных в переменности блеска”. Дано подробное пофайловое описание предлагаемой новой версии каталога. По структуре каталог сохранен как исторический документ, однако представленная в нем информация существенно изменена по сравнению с первой электронной версией. Многократно улучшена позиционная точность объектов каталога, пересмотрены фотометрические и спектральные данные для большинства из них. Изменены примечания. В отсутствие поисковых карт переоткрыта переменность 2800 звезд каталога, несмотря на большие ошибки опубликованных для них координат. По фотометрическим данным различных обзоров неба изучено и переведено в Общий каталог переменных звезд около 5000 звезд NSV.

Булычев Н.А., Муравьев Э.Н., Чернов А.А., Казарян М.А. «Акустоплазменный синтез наночастиц оксидов металлов и создание наноструктурных покрытий на поверхности материалов с использованием ультразвука» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 1, с. 80-87 (2013)

Показано, что возникающая в жидкости в интенсивном ультразвуковом поле выше порога кавитации новая форма плазменного разряда, характеризующаяся объемным свечением во всем пространстве между электродами и возрастающей вольт-амперной характеристикой, может быть эффективно использована для инициирования различных физических и химических процессов. В таком акустоплазменном разряде были синтезированы наночастицы оксидов различных металлов – алюминия, меди, олова, железа, титана, индия, молибдена и др. с контролируемой формой и размером частиц и узким распределением по размерам. Полученные наночастицы были использованы для нанесения покрытий на поверхности различных материалов, в т.ч. стекла и полимеров – поликарбонатов, полиакрилатов и др., используемых для создания многослойных стекол. Ключевые слова: плазма, ультразвук, кавитация, плазмохимические реакции, покрытия, ультразвуковые колебания, наноструктурированныe покрытия.

Булычев Н.А., Муравьев Э.Н., Чернов А.А., Казарян М.А. «Применение акустоплазменного разряда в жидких средах для синтеза водорода» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 27-30 (2013)

Показано, что инициируемая в жидкофазных средах в разрядном промежутке между электродами низкотемпературная плазма способна эффективно разлагать водородсодержащие молекулы органических соединений с образованием газообразных продуктов, в которых доля водорода составляет более 90% (по данным газовой хроматографии). Предварительные оценки энергетического КПД, рассчитанного с учетом теплоты сгорания водорода и исходных веществ, а также затрат электроэнергии показали уровень КПД порядка 60–70% в зависимости от состава исходной смеси. Были проведены также теоретические расчеты напряжения и тока разряда при моделировании процесса, которые согласуются с данными эксперимента. Ключевые слова: Плазма, ультразвуковая кавитация, водород

Булычев Н.А., Муравьев Э.Н., Чернов А.А., Казарян М.А. «Синтез бактерицидных наночастиц в акустоплазменном разряде и создание антибактериальных текстильных материалов» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 94-99 (2013)

Показано, что возникающая в жидкости в интенсивном ультразвуковом поле выше порога кавитации новая форма плазменного разряда, характеризующаяся объемным свечением во всем пространстве между электродами и возрастающей вольт-амперной характеристикой, может быть эффективно использована для инициирования различных физических и химических процессов. В таком акустоплазменном разряде были синтезированы наночастицы оксидов различных металлов – алюминия, меди, олова, железа, титана, индия, цинка, молибдена и др. с контролируемой формой и размером частиц и узким распределением по размерам. Полученные наночастицы оксида цинка, обладающие бактерицидными свойствами были использованы для нанесения на поверхность текстильных материалов для придания им бактерицидных свойств. Ключевые слова: плазма, ультразвуковая кавитация, наночастицы, бактерицидные текстильные материалы.

Булычев Н.А., Муравьев Э.Н., Чернов А.А., Казарян М.А. «Получение наночастиц оксида вольфрама в плазменном разряде под действием ультразвука и их свойства» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 3, с. 66-70 (2015)

оказано, что плазменный разряд в жидкости в интенсивном ультразвуковом поле выше порога кавитации может быть эффективно использован для инициирования различных физических и химических процессов. В таком акустоплазменном разряде были синтезированы наночастицы оксида вольфрама с контролируемой формой и размером частиц и узким распределением по размерам. Исследование наночастиц показало, что ультразвуковая кавитация при синтезе оказывает существенное влияние на их физико-химические

Булычев Н.А., Муравьев Э.Н., Чернов А.А., Казарян М.А. «Плазмохимические реакции в жидких средах под действием акустоплазменного разряда» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 3, с. 14-21 (2014)

Показано, что инициируемая в жидкофазных средах в разрядном промежутке между электродами низкотемпературная плазма способна эффективно разлагать водородсодержащие молекулы органических соединений с образованием газообразных продуктов, в которых доля водорода составляет более 90% (по данным газовой хроматографии). Предварительные оценки энергетического КПД, рассчитанного с учетом теплоты сгорания водорода и исходных веществ, а также затрат электроэнергии показали уровень КПД порядка 60–70% в зависимости от состава исходной смеси. Были проведены также теоретические расчеты напряжения и тока разряда при моделировании процесса,

Большухин В.А., Булычев Н.А., Гарелина С.А., Казарян М.А., Муравьев Э.Н., Чернов А.А. «О некоторых возможных применениях люминофоров длительного послесвечения» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 9, с. 3-9 (2014)

Проведено сравнительное исследование спектральных и инерционных свойств различных люминофоров длительного послесвечения, в результате выявлены фотолюминофоры наиболее перспективные для широкого круга применений. В данной работе особое внимание уделено возможности использования фотолюминофоров длительного послесвечения, способных самостоятельно без подводки к ним энергии светится в течение достаточно длительного темного времени суток за счет энергии накопленной в светлое время, в частности для целей и задач, решаемых при особо чрезвычайных обстоятельствах, а также для задач спектрального преобразования в задачах экологии и агропромышленности. Обсуждаются новые физико-технические методы для приготовления фотолюминофорных порошковых материалов, основанных на акустоплазменном способе приготовления материнского сырья с последующим спеканием до необходимых размеров для достижения максимального значения величины значения квантового выхода. Ключевые слова: люминофоры длительного послесвечения, спектральное преобразование, акустоплазменный метод, порошковые материалы

Мохаммади М., Назари М., Кайхани М.Х., Ахмади Г. «Экспериментальное исследование процесса столкновения частиц с пузырьком воздуха» Прикладная механика и техническая физика, 83, № 5, с. 197-208 (2022)

Представлены результаты экспериментального исследования столкновения частиц пластика диаметром 1,5; 2,0; 2,5 мм с неподвижным пузырьком воздуха диаметром 5,5 мм в деионизированной воде. Установлено, что размер частиц оказывает существенное влияние на скорость частиц и время скольжения их по поверхности пузырька. По мере увеличения диаметра частицы скорость ее скольжения по поверхности пузырька увеличивается, и частица быстро отделяется от нее. Исследовано влияние на процесс столкновения силы сопротивления, капиллярной силы, давления, сил тяжести и плавучести, действующих на частицы. Установлено, что частица остается на поверхности пузырька, в случае если капиллярная сила является доминирующей. Изучено влияние трехфазной контактной линии на капиллярную силу и давление. Для классификации режимов столкновения частицы с пузырьком предложено использовать модифицированное число Бонда.

Иванова А.Р., Калегаев В.В. «Динамика ночных границ аврорального овала во время магнитной бури 27–29.V.2017» Космические исследования, 60, № 5, с. 357-367 (2022)

По данным низкоорбитального спутника Метеор M2 исследована динамика границ аврорального овала на ночной стороне в период магнитной бури, наблюдавшейся с 27.V по 29.V.2017. Исследовалась зависимость положения границ во время различных фаз бури от состояния магнитосферы и межпланетной среды. Экспериментально полученные данные о границах области высыпаний авроральных электронов сопоставлялись с данными, рассчитанными по статистической модели, разработанной независимо от данного исследования и определяющей положение овала в зависимости от величины AL-индекса. Получено, что во время начальной фазы бури главным фактором, повлиявшим на дальнейшую динамику овала, стал мощный продолжительный импульс давления солнечного ветра, который в сочетании с устойчивым южным межпланетным магнитном полем (ММП) привел к сжатию магнитосферы, уменьшению площади полярной шапки и расширению экваториальной границы овала. В период главной фазы и фазы восстановления бури давление солнечного ветра вернулось на добуревой уровень, и динамика границ овала была связана с суббуревой активностью и изменениями Bz-компоненты ММП: поворот ММП к югу на главной фазе привел к смещению овала на более низкие широты, а постепенное уменьшение по модулю южной компоненты обусловило сдвиг овала к полюсу на фазе восстановления. Показано, что полярная граница овала непосредственно реагирует на изменения в солнечном ветре, в то время как в динамике экваториальной границы присутствуют черты, связанные с геомагнитной активностью, с развитием магнитосферных токовых систем, опосредованно контролируемых параметрами межпланетной среды, в частности, интенсивностью крупномасштабной конвекции.

Замураев В.П., Калинина А.П. «Горение этилена и керосина в сверхзвуковом потоке при низких числах Маха» Физика горения и взрыва, 58, № 4, с. 63-70 (2022)

Численно изучается горение этилена и керосина при числе Маха потока М≤2. Для воспламенения подаваемого через осевой инжектор топлива и поддержки его горения применяется дросселирование потока с помощью боковой струи сжатого воздуха. Решаются осредненные по Рейнольдсу уравнения Навье–Стокса, замыкаемые κ–ε-моделью турбулентности. Горение топлива моделировалось одной реакцией. Исследована возможность формирования околозвукового течения. При числе Маха M=1.7 и температуре торможения 1 400 и 1 500 K изучена газодинамическая структура потока в канале при горении керосина. Расчеты выполнены при различных значениях ограничителя производства турбулентной кинетической энергии.

Волочко А.Т., Янкевич С.Н., Хроль И.Н., Подорожняя И.В., Калиновский Н.А. «Применение вибродиагностики при создании элементов персонального электротранспорта» Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук), 67, № 3, с. 269-276 (2022)

Проведено исследование вибронагруженности основных элементов персональных электрических транспортных средств и поиск путей снижения вибрационных характеристик. Рассмотрены вопросы измерения вибрации, возникающей на велосипеде, который приводится в движение мускульной силой человека и электроприводом. Измерения виброускорения и частотных спектров на определенном участке движения осуществлялись с помощью анализатора спектра «Октава-101ВМ» в три этапа. На первом этапе электровелосипед приводился в движение с помощью педального привода, на втором – электроприводом, на третьем – педали и электропривод работали параллельно. В результате проведенных испытаний установлено, что наибольшая вибрация происходила в режиме «Мотор» в процессе использования электровелосипеда, наименьшая вибрация – при езде с выключенным электродвигателем. Обнаружено, что электропривод увеличивает уровень вибрации (при этом у электровелосипеда по всем осям не происходит превышения предельно допустимых значений уровней вибраций). С целью уменьшения возникающей от электродвигателя вибрации на персональном электротранспорте разработана компьютерная 3D-модель и изготовлен по данной модели на 3D-принтере безвоздушный колесный движитель (колесо для электросамоката с внутренним демпфированием). Стендовые испытания показали, что разработанное колесо в сравнении с пневматической шиной имеет меньшее (до 45%) пятно контакта. Полученные результаты можно использовать при разработке конкурентоспособной продукции, в частности персонального электротранспорта.

Калью В.А., Краснописцев Н.В., Лосев Г.И., Некрасов В.Н., Петрова В.В., Смирнов Д.А. «Сравнение результатов измерений уровней подводного шума источника, полученных прямым методом и с использованием векторно-фазовой обработки» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 3, с. 121-127 (2022)

Объект и цель научной работы. Оценки уровня подводного шума движущегося широкополосного источника, получаемые прямым и косвенным методами, с использованием комбинированного приемника звукового давления и компонент вектора колебательной скорости.Материалы и методы. Теоретические исследования с помощью компьютерного моделирования, натурные эксперименты в реальных условиях измерения, статистический анализ результатов экспериментов.Основные результаты. По представительным выборкам выполнено сравнение оценок уровня шума, получаемых прямым методом, только по каналу звукового давления, и косвенным методом, путем пересчета значений потокаакустической мощности в идеальных условиях и в условиях реальной акватории.Заключение. В идеальных условиях измерения статистически значимое различие двух способов оценивания имеет место только на частотах ниже 16 Гц. По результатам натурного эксперимента в реальных условиях показано, что оценка,полученная на основе вектора плотности потока мощности, обладающего пространственной избирательностью, характеризуется большей достоверностью и точностью, т.к. меньше подвержена влиянию отражений от границ акватории.

Хисматуллин А.С., Хисматуллин А.Г., Камалов А.Р. «Исследование теплопереноса в промышленных силовых трансформаторах с элегазовым охлаждением» Экологические системы и приборы, № 2, с. 29-33 (2017)

Статья посвящена интенсификация процесса теплообмена, который заключается в том, что теплосъем с нагревающегося масла в трансформаторе осуществляется за счет циркуляции барботируемого элегаза, перекачиваемого компрессором. После всплытия пузырьков элегаз проходит через систему фильтров, удерживающих частицы масла, захваченные всплывающими пузырьками, и далее, пройдя систему очистки и охлаждения, повторяет рабочий цикл. Рассмотрены явления теплопереноса, инициированные акустическим полем в среде. Показано, что значения коэффициентов переноса возрастают даже в случае распространения плоской волны в однородной среде. Полученное спектральное представление позволяет построить выражение коэффициентов трансциляторного переноса, обусловленного колебаниями для различных волновых пакетов. Результаты исследований показывают, что при пропускании элегазовых пузырьков через трансформаторное масло происходит возрастание коэффициента эффективной теплопроводности. Предлагаемый метод интенсификации системы охлаждения за счет увеличения коэффициента переноса тепла в масле позволяет повысить эффективность системы охлаждения силовых масляных трансформаторов. На основе проведенных исследований могут быть разработаны экологически безопасные промышленные установки с регулируемыми коэффициентами диффузии и теплопроводности, а также определены оптимальные режимы работы этих установок с изменяемыми скоростями протекания химических реакций. Ключевые слова: трансциляторный перенос тепла; монохроматическая волна; число Маха; акустические поля.

Кан М.О., Ягудина Э.И. «Параметры эфемериды Луны EPM2021а» Труды Института прикладной астрономии РАН № 56, с. 32-38 (2021)

Метод лазерной локации Луны (ЛЛЛ, Lunar Laser Ranging, LLR) вот уже более 50 лет является основным высокоточным средством для построения и улучшения эфемериды Луны. В предлагаемой работе рассматриваются и анализируются результаты обработки ЛЛЛ-наблюдений для получения параметров эфемериды Луны EPM2021a, созданной и поддерживаемой в ИПА РАН. До 2014 г. российская эфемерида Луны была основана на модели орбитально-вращательного движения Луны Г. А. Красинского и реализована в рамках системы ERA-7. C 2014 г. Д.А. Павлов начал развивать новую версию эфемерид EPM (включая эфемериду Луны) в рамках модернизированной системы ERA-8. В последней версии эфемериды Луны EPM2021a реализована модель орбитально-вращательного движения Луны, близкая к используемой в DE430 (NASA JPL). В работe используется 30355 нормальных точек ЛЛЛ-наблюдений. Это число включает в себя 1344 впервые добавленных наблюдения. Нужно отметить, что 1210 из них были получены на станции Апаче в 2017–2020 гг.: наблюдения с этой станции не выкладывались с 2016 г. В результате проведенной обработки наблюдений получены следующие результаты: 1) получены уточненные параметры эфемериды Луны EPM2021a и их ошибки; 2) проведен анализ и сравнение полученных параметров с результатами, полученными по эфемериде Луны INPOP19a ₁.

Шевчук В.П., Капля Е.В., Матыченко М.А., Райлян С.М. «Первичный преобразователь для измерения координат дефектов сварных соединений» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 11, с. 7751 (2006)

Исследованы свойства распространения акустического сигнала через сварные соединения и различные однородные и неоднородные среды. Показана возможность измерения координат дефекта с помощью имитационного моделирования. Предложена техническая реализация первичного преобразователя для формирования томограммы дефекта на ПК.

Чуркин А.А., Капустин В.В. «Анализ динамических свойств акустического сигнала для сравнительной оценки контактных условий свай» Геотехника, 12, № 3, с. 58-69 (2020)

Сейсмоакустический метод – наиболее широко применяемый неразрушающий геофизический метод контроля длины и сплошности свай. Физическая основа метода заключается в регистрации отклика сваи на возбуждение в ее теле упругих волн с помощью механического удара. Анализ получаемых данных производится во временной и частотной областях с целью получения информации о состоянии изучаемой конструкции. Теоретические основы методики подразумевают влияние контакта сваи с вмещающим грунтом на характер распространения возбуждаемых колебаний. Непосредственный практический интерес представляет возможность получения сравнительной характеристики контактных условий для свай в пределах изучаемого фундамента. Косвенная информация о работе свай в грунте, полученная сейсмоакустическим методом, дополняет результаты прямых испытаний несущей способности свай (статических, динамических, использующих принципы волновой теории удара). Предлагаемая авторами методика опирается на связь контактных условий с поглощением энергии возбуждаемых в свае упругих волн. Атрибуты площади нормированного спектра и средневзвешенной частоты предлагаются для сравнительной оценки поглощения в колебательной системе свая – грунт. Корректность данного предложения была подтверждена результатами полевых экспериментов и исследований с использованием численного моделирования. В статье предложены способы интерпретации атрибутов отклика отдельных свай изучаемого фундамента, позволяющие разделить их на ряд групп: свай с потенциальным нарушением контакта, свай с возможными дефектами сплошности или неоднородностью оголовка и др. Для анализа данных предлагается использовать корреляционные диаграммы атрибутов, количественную характеристику поведения которых возможно дать с использованием статистических параметров.

Капустин В.В., Широбоков М.П. «Применение георадарных технологий при обследовании подводных конструкций гидротехнических сооружений» Геотехника, 13, № 3, с. 54-65 (2021)

Описан ряд вопросов практики применения георадарного профилирования при обследовании железобетонных конструкций гидротехнических сооружений. Для обследования крупных железобетонных конструкций различных сооружений обычно применяется комплекс, состоящий из ультразвуковых, акустических и георадарных методов. Применение георадарных технологий позволяет оперативно провести съемку обследуемой конструкции по густой сети точек наблюдения. Ультразвуковые и акустические методы предоставляют возможность определить прочностные и деформационные характеристики конструкции, но уступают георадарным методам в производительности. Поэтому сочетание георадарных и акустических методов дает максимальный эффект. Перечень задач, которые могут быть решены с помощью георадарного метода, выглядит следующим образом: 1. определение толщины конструкции; 2. уточнение глубины залегания арматуры (толщина защитного слоя); 3. определение шага арматуры; 4. поиск участков железобетонных конструкций, где наблюдается коррозия арматуры; 5. оценка сплошности, наличие дефектов (трещин, полостей, включений и т.п.) в бетонной конструкции; 6. оценка контактных условий «плита–грунт». Однако, если методика исследования наземной части бетонных плит, покрытий каналов и плотин достаточно неплохо отработана, исследования конструкций, находящихся под водой, до недавнего времени представляли большую проблему. При георадарном обследовании конструкций с поверхности воды решить вышеперечисленные задачи во многих случаях не удается. Это в первую очередь относится к задаче оценки контактных условий «плита–грунт». Для обследования конструкций, находящихся под водой для модели георадара «ОКО-3» в ООО «ЛОГИС» (г. Раменское, Московская обл.) была создана подводная антенна с центральной частотой 700 МГц. В статье рассмотрено применение антенного блока, созданного для обследования подводных конструкций гидротехнических сооружений. Приведены примеры использования атрибутного анализа для обработки результатов измерений. На примере результатов полевых работ показаны особенности обработки, интерпретации данных и обозначены вопросы их дальнейшего развития.

Гурбатов С.Н., Демин И.Ю., Лисин А.А., Карабасов С.А., Тюрина А.В. «Численное моделирование эволюции интенсивной аэродинамической струи в дальней зоне распространения» Математическое моделирование, 34, № 7, с. 49-62 (2022)

Рассмотрены условия истечения недорасширенной сверхзвуковой струи из эксперимента LTRAC (Laboratory for Turbulent Research in Aerospace and Combustion, университет Monash, Австралия). Проведен анализ характерных параметров линейного и нелинейного переноса для струи LTRAC с использованием решений LES из ближнего и дальнего акустического поля. В обоих случаях показано выполнение условий линейного сценария переноса звука на расстояния, характерные для акустического эксперимента LTRAC. Для верификации теоретических оценок также получены численные решения сферического уравнения Бюргерса, используя начальные данные из расчета LES. Эволюционное уравнение Бюргерса решается численно в частотной области в дальней зоне до тех пор, пока эффект линейной диссипации не станет преобладающим. Решение выполняется с учетом и без учета нелинейного акустического члена, что важно для оценки влияния нелинейности на спектры аэродинамического шума в дальней зоне.

Солнцев И.А., Карабасов С.А. «Разработка неструктурированного кода для вращающихся зон на основе метода Кабаре с улучшенными спектральными свойствами» Математическое моделирование, 34, № 7, с. 73-92 (2022)

Разрабатывается модификация схемы Кабаре для вращающихся сеток, окруженных внешней фиксированной зоной. Кабаре – консервативная/характеристическая схема второго порядка по пространству и времени с компактным шаблоном, которая обладает малодиссипативными и низкодисперсионными свойствами в задачах вычислительной аэроакустики. Чтобы расширить этот метод для задачи обтекания вращающегося пропеллера, добавлена аппроксимация неинерциальных членов во вращающихся зонах для консервативных шагов и разработана соответствующая модификация характеристического шага на скользящей контактной поверхности. Реализован эволюционный подход, обеспечивающий сохранение потоков консервативных переменных через контактную поверхность. Разрабатываемая версия дополнена алгоритмом улучшения дисперсионных свойств схемы с помощью введения антидисперсионного члена, выраженного через производную потоков. Процедура нелинейной коррекции расширена модифицированным ограничителем потока, позволяющим снизить уровень диссипации решения. Выполнено тестирование кода на задачах распространения акустических плоских волн через контактные поверхности и вращающуюся зону. Показано, что разрабатываемый метод сохраняет основные характеристики базового алгоритма Кабаре

Карпов А.В., Катанович А.А. «Об обосновании использования низкочастотных сейсмических колебаний, распространяющихся в земле, в каналах связи ВМФ» Морской сборник, № 10, с. 66-70 (2022)

Представлены проблемы функционирования системы связи с подводными лодками в условиях чрезвычайных ситуаций. Разработан метод повышения эффективности работы сейсмического канала связи с подводными лодками.

Мокроусов М.И., Митрофанов И.Г., Аникин А.А., Головин Д.В., Карпушкина Н.Е., Козырев А.С., Литвак М.Л., Малахов А.В., Пеков А.Н., Санин А.Б., Третьяков В.И. «Второй этап космического эксперимента "БТН Нейтрон" на борту российского сегмента Международной космической станции: аппаратура БТН-М2» Космические исследования, 60, № 5, с. 426-436 (2022)

Как показали последние исследования на борту различных космических аппаратов, единственной нерешенной технической проблемой пилотируемых межпланетных полетов на данный момент является высокий радиационной фон межпланетного пространства, который, как например в случае пилотируемой миссии на Марс, может оказаться критически опасным для экипажа. Работы по данной тематике ведутся во всех космических агентствах, одним из таких космических экспериментов является аппаратура “БТН-Нейтрон” на борту Российского сегмента Международной космической станции. Основным результатом работы явилось создание аппаратуры БТН-М2 для создания эффективной радиационной защиты на борту перспективных пилотируемых космических аппаратов, создания инженерной модели радиационного фона как внутри, так и снаружи МКС, и для регистрация гамма-лучей и нейтронов во время солнечных вспышек и космических гамма-всплесков.

Быковский Ю.А., Ошурко В.Б., Карпюк А.Б., Мелехов А.П. «Лазерное фотоакустическое определение концентрации углеводородов в воде» Инженерная физика, № 3, с. 4287 (2001)

Быковский Ю.А., Ошурко В.Б., Карпюк А.Б., Мелехов А.П. «Избирательное детектирование нефтяных углеводородов в природной воде методом лазерной фотоакустической спектроскопии» Инженерная физика, № 1, с. 4211 (2002)

Липанов А.М., Карсканов С.А. «Решение уравнений Бюргерса методом правых частей» Химическая физика и мезоскопия, 24, № 2, с. 218-227 (2022)

Приводится метод правых частей для решения одномерных дифференциальных уравнений с частными производными. Рассматривается класс дифференциальных уравнений, содержащих в их левых частях частные производные по времени. Анализируются одномерные нелинейные дифференциальные уравнения Бюргерса и Хопфа. Показано, что данные уравнения являются модификационной формой уравнений законов сохранения. Для уравнения Бюргерса произведено сравнение решений при различной кинематической вязкости с аналитическими данными. Делаются выводы, что при уменьшающейся вязкости ошибка накапливается. При кинематической вязкости 0.001 на пике решение заметно осциллирует. Для уравнения Хопфа показана эволюция решения во времени и происходящий в определенный момент времени волновой коллапс. Уравнение решалось численно до времени пока существовала взаимно-однозначное соответствие между функцией и абсциссой. Численное решение при этом хорошо согласуется с аналитическим.

Кассем А.И., Копнин С.И., Попель С.И., Зеленый Л.М. «Модифицированное уравнение Захарова–Кузнецова для описания низкочастотных нелинейных возмущений в плазме запыленной экзосферы Луны» Физика плазмы, 48, № 9, с. 871-878 (2022)

Получено нелинейное уравнение, описывающее динамику нелинейных волновых структур в пылевой плазме над освещенной частью Луны в случае низких частот и блинообразной формы волнового пакета вдоль внешнего магнитного поля. Данное уравнение является модифицированным уравнением Захарова–Кузнецова. Найдена аналитическая формула для одномерного солитонного решения. Проведен анализ устойчивости одномерного солитонного решения, который показывает, что данное решение устойчиво.

Кассем А.И., Копнин С.И., Попель С.И., Зеленый Л.М. «Модифицированное уравнение Кадомцева–Петвиашвили для описания нелинейных возмущений в плазме запыленной экзосферы Луны» Физика плазмы, 48, № 4, с. 345-351 (2022)

Получено модифицированное уравнение Кадомцева–Петвиашвили, описывающее нелинейную динамику почти одномерных волновых структур в пылевой плазме над освещенной частью Луны в ситуации, когда локализация вдоль вектора магнитного поля, значительно сильнее, чем в других направлениях. Полученное уравнение отличается от обычного уравнения Кадомцева–Петвиашвили неаналитичностью в его нелинейном слагаемом. Полученное модифицированное уравнение Кадомцева–Петвиашвили отличается от обобщений уравнения Кадомцева–Петвиашвили, в которых нелинейность остается такой же, как и в обычном уравнении Кадомцева–Петвиашвили, но учитываются дисперсионные поправки высшего порядка. Найдена аналитическая формула для одномерного солитонного решения модифицированного уравнения Кадомцева–Петвиашвили. Данное решение отличается от хорошо известных одномерных солитонных решений уравнения Кортевега–де Фриза и обычного уравнения Кадомцева–Петвиашвили. Проведен анализ устойчивости одномерного солитонного решения, который показывает, что данное решение устойчиво. Обсуждаются возможные применения рассмотренных солитонов, с точки зрения описания так называемых переходных лунных явлений, представляющих собой короткоживущий свет, цвет или изменение внешнего вида на поверхности Луны.

Попель С.И., Голубь А.П., Кассем А.И., Зеленый Л.М. «К вопросу о роли магнитных полей в плазме запыленной экзосферы Луны» Физика плазмы, 48, № 5, с. 451-456 (2022)

Изучается возможное влияние магнитного поля хвоста земной магнитосферы, а также магнитного поля в областях магнитных аномалий Луны на процессы формирования пылевой плазмы над Луной. Показано, что благодаря действию магнитных полей в хвосте магнитосферы Земли возможен перенос частиц заряженной пыли над лунной поверхностью на большие расстояния. Соответственно, пылевая плазма над освещенной Солнцем поверхностью Луны может существовать для всего диапазона лунных широт. Перенос пылевых частиц на большие расстояния за счет нескомпенсированной магнитной части силы Лоренца является новым качественным эффектом, не существующим в отсутствие магнитного поля. Магнитная часть силы Лоренца, действующей на пылевую частицу, для полей магнитных аномалий либо меньше, либо сопоставима с аналогичной силой, вычисленной для магнитных полей хвоста магнитосферы Земли на орбите Луны. Однако из-за существенной локализации областей магнитных аномалий их влияние на динамику заряженных пылевых частиц над Луной не приводит к новым качественным эффектам.

Карпов А.В., Катанович А.А. «Об обосновании использования низкочастотных сейсмических колебаний, распространяющихся в земле, в каналах связи ВМФ» Морской сборник, № 10, с. 66-70 (2022)

Представлены проблемы функционирования системы связи с подводными лодками в условиях чрезвычайных ситуаций. Разработан метод повышения эффективности работы сейсмического канала связи с подводными лодками.

Кирмизиташ Ё., Чавуш С., Кахраман Аличавуш Ф. «Открытие новых звезд типа δ Щита (Дополнительные материалы)» Астрофизический бюллетень, 77, № 3, с. 350-359 (2022)

Пульсирующие звезды – особенные объекты в звездной астрофизике. Частоты их пульсаций позволяют нам исследовать внутреннюю структуру звезд. Одной из наиболее известных групп пульсирующих звезд являются переменные типа δ Щита (δ Scuti), изучение которых может способствовать пониманию механизма передачи энергии в звездах спектральных классов A–F. Поэтому в данном исследовании мы сосредоточились на поиске звезд типа δ Щита. В своей работе мы руководствовались несколькими критериями. Сперва в базе данных TESS мы выявили несколько одиночных звезд, которые демонстрируют пульсации и поведение, характерное для объектов такого типа. С учетом второго критерия – диапазонов T_eff и lg g, обычно составляющих у звезд типа δ Щита 6300–8500 K и 3.2–4.3 соответственно, для исследования мы выбрали те объекты, параметры T_eff и lg g которых оказываются в пределах этих диапазонов. Еще одним критерием является частота пульсаций. Частотный анализ был проведен для всех звезд из списка кандидатов. Кроме того, для вычисления пульсационных констант и отображения положений объектов исследования на диаграмме Герцшпрунга–Рассела (H–R) мы определили их параметры M_V, L и M_bol. Окончательная классификация типов пульсаций звезд была сделана с учетом частотных диапазонов и пульсационных постоянных. В результате были обнаружены пять звезд типа δ Scuti, одна звезда типа γ Doradus и четыре гибридные системы.

Корнев А.Ф., Кацев Ю.В., Коваль В.В., Оборотов Д.О., Кучма И.Г., Митряев В.А. «Пикосекундный Nd:YAG лазер с широким рабочим температурным диапазоном (–40–+40)°С» Труды Института прикладной астрономии РАН № 57, с. 16-22 (2021)

Пикосекундные лазеры широко используются в различных промышленных и научных приложениях. Одним из таких приложений является высокоточная спутниковая лазерная дальнометрия. Современное состояние высокоточной спутниковой лазерной дальнометрии требует стабильных и надежных лазеров с короткой длительностью импульса, высокой частотой следования импульсов и высоким уровнем устойчивости к условиям окружающей среды для достижения наибольшей точности измерений. В настоящей работе представлены результаты разработки Nd:YAG лазера, построенного по схеме «задающий генератор – регенеративный усилитель – генератор второй гармоники» и предназначенного для прецизионной спутниковой локации. В качестве задающего генератора используется пикосекундный лазерный диод, работающий в режиме модуляции усиления. Регенеративный усилитель основан на двух Nd:YAG активных элементах ∅6×30 мм с торцевой диодной накачкой. В качестве генератора второй гармоники используется кристалл LBO 5×5×10 со II типом фазового синхронизма. Лазер излучает импульсы длительностью 35 пс на длине волны 532 нм с энергией >2.5 мДж и стабильностью <2% (СКО). Эффективность преобразования во вторую гармонику составила до 65%. Частота следования импульсов – 300 Гц, возможна работа на частоте до 1000 Гц. Расходимость излучения составляет 0.3 мрад по уровню интенсивности 1/e₂ при диаметре пучка на выходе лазера 3.4 мм. Главной особенностью разработанной системы является возможность работы при температуре окружающей среды от –40 до +40°C, что достигается за счет следующих технических решений: термостабилизация корпуса лазера при помощи жидкостного контура с использованием чиллера, а также применение системы гибких нагревателей и многослойной теплоизоляции корпуса. Лазер установлен на дальномере «Сажень–ТМ» в обсерватории «Светлое». Короткая длительность импульса, высокая стабильность формы импульса и энергии импульса, а также возможность работы в широком диапазоне температур окружающей среды делают этот лазер востребованным инструментом для высокоточной спутниковой лазерной дальнометрии.

Винокуров А., Атапин К., Бордолои О.П., Саркисян А., Кашияп Ю., Чакраборти М., Рахна П.Т., Костенков А., Соловьева Ю., Фабрика С., Сафонова М., Гогои Р., Сутариа Ф., Мурти Дж. «Одновременные наблюдения ультраяркого рентгеновского источника Holmberg II X-1 в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах с помощью индийской космической миссии AstroSat» Астрофизический бюллетень, 77, № 3, с. 258-275 (2022)

Представлены результаты восьми одновременных наблюдений в ультрафиолетовом (УФ) и рентгеновском диапазонах сильно переменного ультраяркого рентгеновского источника (ultraluminous X-ray source, ULX) Holmberg II X-1, выполненных с помощью AstroSat – индийского космического спутника, работающего в нескольких диапазонах длин волн. В течение всего периода наблюдений с конца 2016 г. по начало 2020 г. Holmberg II X-1 показал умеренную рентгеновскую светимость около 8·10³⁹ эрг с^–1 и жесткий степенной спектр с Γ≤1.9. Продемонстрированная объектом в наблюдениях AstroSat низкая амплитуда вариаций рентгеновского потока (около 50% от величины минимального потока) и незначимая переменность в УФ-диапазоне (верхний предел примерно 25%) не позволили надежно обнаружить корреляцию между изменениями потоков в этих диапазонах. При этом в пределах каждого конкретного наблюдения амплитуда рентгеновской переменности оказалась более высокой, достигая фактора 2–3 относительно среднего уровня, однако она наблюдается в виде относительно коротких стохастических вспышек. Полученные результаты были рассмотрены с точки зрения трех моделей: прогретых рентгеновским излучением фотосферы звезды-донора, диска и ветра. Мы также оценили нижний предел переменности объекта в рентгеновском диапазоне, который позволил бы отвергнуть хотя бы некоторые из перечисленных моделей.

Квашнин Г.М., Сорокин Б.П., Бурков С.И. «Анализ распространения свч волн лэмба в пьезоэлектрической слоистой структуре на основе алмаза» Авиакосмическое приборостроение, 25, № 3, с. 595-602 (2022)

Выполнено 1D и 2D моделирование возбуждения и распространения волн Лэмба в пьезоэлектрических слоистых структурах “Al/AlN/(100) алмаз” и “Al-ВШП/AlN/(100) алмаз” (с конфигурацией ПАВ-резонатора) соответственно. Рассчитано распределение упругих смещений в волнах Лэмба различных порядков, идентифицированы типы мод и исследованы дисперсионные зависимости фазовых скоростей, включая возбуждение на сверхвысоких частотах. Значения фазовых скоростей, вычисленные из 1D и 2D моделей, находятся в хорошем соответствии с найденными из эксперимента. Показано, что выше частоты синхронизма ВШП в этих структурах возникают резонансы, связанные с возбуждением волн Лэмба в подложке. Добротность этих резонансов гораздо выше, чем у резонансов на поверхностных акустических волнах, что подтверждено экспериментальными данными. Рассчитанные из 2D модели амплитудно-частотные характеристики и частотные зависимости добротности находятся в хорошем соответствии с экспериментом.

Зорин М.С., Кумейко А.С., Кен В.О. «Vision – программное обеспечение для визуализации результатов корреляционной обработки РСДБ-данных» Труды Института прикладной астрономии РАН № 58, с. 30-35 (2021)

После проведения корреляционной обработки РСДБ-данных возникает необходимость анализа полученных результатов. При этом форму корреляционного отклика, его основные параметры и спектральные характеристики сигнального тракта удобно представлять в графическом виде. На сегодняшний день существуют программы постпроцессорной обработки, с помощью которых можно осуществлять вычисление параметров корреляционного отклика, однако они не дают наглядного представления о внешнем виде отклика и стабильности его параметров в течение времени наблюдения. После использования таких программ пользователю требуется дополнительно производить визуализацию результатов и, в случае необходимости, оценку флуктуаций параметров. Целью данной работы являлось создание многофункционального программного обеспечения (ПО), позволяющего создавать удобные графические отчеты по результатам корреляционной обработки РСДБ-наблюдений на корреляторе RASFX. В процессе достижения этой цели при разработке ПО на языке Python использовался аппарат математического анализа для осуществления вычислений параметров корреляционного отклика и их последующей визуализации. Результатом работы является разработанное авторами ПО Vision, предназначенное для создания отчетов по результатам обработки РСДБ-наблюдений на корреляторе RASFX. Vision осуществляет чтение выходных данных коррелятора RASFX, вычисление параметров корреляционного отклика: задержки в корреляционном окне, частоты интерференции, отношения сигнал-шум и оценку флуктуаций параметров отклика внутри отдельных сканов сеансов наблюдений. Итог работы Vision – построение изображений и графиков измеренных характеристик и представление их в виде PDF-отчета по сеансу наблюдений. Отчеты включают в себя все построенные графики и вычисленные значения для каждого частотного канала всех сканов сеанса наблюдений. Также в Vision реализована возможность создания отчетов по результатам синтеза частотных каналов. Создаваемые отчеты могут использоваться для анализа результатов корреляционной обработки РСДБ-данных по всему сеансу наблюдений или для представления конкретных интересующих результатов по отдельным сканам.

Кенько З.В., Малов Ф. «Сравнение углов между магнитным моментом и осью вращения для двух групп радиопульсаров» Астрономический журнал, 99, № 8, с. 650-674 (2022)

Проведены вычисления углов β между осью вращения и магнитным моментом в двух группах радиопульсаров, отличающихся периодами (P>2 с и 0.1 с <P<2 с). Использованы два метода. Первый основан на наблюдаемых ширинах импульса и дает минимальные значения угла β₁. Распределения этих углов значимо отличаются для указанных групп объектов. Во втором методе используются поляризационные данные, позволяющие вычислить более точные величины β₂. Намечается бимодальность в распределении значений β₂ для пульсаров с P>>2 с. Близость средних величин β₂ (47.6° для долгопериодических пульсаров и 35.6° для источников с более короткими периодами) не позволяет объяснить обнаруженное ранее различие поведения этих двух групп на диаграмме (dP/dt)–(P) уменьшением роли магнитодипольного излучения из-за уменьшения β. Проведенные нами оценки показали, что наблюдаемое различие может быть объяснено разной зависимостью мощностей пульсарного ветра и магнитодипольного торможения от периода пульсара. Торможение пульсаров с P>2 с вызвано в основном пульсарным ветром.

Сальников М.В., Кинзин К.С., Иващенко В.А., Наумов И.В., Мулляджанов Р.И. «Закрученное течение в цилиндрическом контейнере: решеточные уравнения Больцмана и уравнения Навье–Стокса» Теплофизика и аэромеханика, № 4, с. 561-572 (2022)

Проведено систематическое сравнение результатов численного моделирования однофазного течения в цилиндрическом контейнере с неподвижными стенками и вращающимся верхним торцом в рамках решеточных уравнений Больцмана и уравнений Навье-Стокса. Исследованы различные режимы ограниченного вихревого течения жидкости в пространстве двух параметров, а именно: числа Рейнольдса и отношения высоты к радиусу цилиндрического контейнера. Проведен анализ сеточной сходимости обоих решений. Показано, что данные хорошо согласуются как между собой, так и с имеющимися экспериментальными данными, включая диаграмму появления возвратного течения на оси цилиндра, что соответствует распаду вихря.

Кондратьев Б.П., Киреева Е.Н., Корноухов В.С., Трубицына Н.Г. «Либрации в двойных барах галактик» Астрономический журнал, 99, № 8, с. 619-627 (2022)

Разработан новый аналитический метод исследования взаимных поворотных колебаний (либраций) гравитирующих звездных эллипсоидов, образующих двойные бары в дисковых галактиках. Модель двойного бара представлена суперпозицией двух концентрических несоосных эллипсоидов (бар 1 и бар 2), имеющих разные масштабы и массы. Рассмотрены два варианта моделей: с однородными барами и со слоисто-неоднородным внешним баром 2. Для каждой модели получены выражения взаимной гравитационной энергии эллипсоидов и рассчитан момент сил между ними, построены лагранжианы и выводятся дифференциальные уравнения нелинейных либраций баров относительно “срединной” плоскости. Найдены решения этих уравнений, вычислены частоты и периоды либраций как в общем нелинейном случае, так и в приближении гармонических колебаний. Обсуждается приложение метода к изучению динамики других подсистем галактик.

Богачёв С.А., Рева А.А., Кириченко А.С., Ульянов А.С ., Лобода И.П. «Влияние активных областей на характеристики солнечного ветра в максимуме цикла» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 48, № 7, с. 523-532 (2022)

DOI: 10.31857/S0320010822070038

Кирмизиташ Ё., Чавуш С., Кахраман Аличавуш Ф. «Открытие новых звезд типа δ Щита (Дополнительные материалы)» Астрофизический бюллетень, 77, № 3, с. 350-359 (2022)

Пульсирующие звезды – особенные объекты в звездной астрофизике. Частоты их пульсаций позволяют нам исследовать внутреннюю структуру звезд. Одной из наиболее известных групп пульсирующих звезд являются переменные типа δ Щита (δ Scuti), изучение которых может способствовать пониманию механизма передачи энергии в звездах спектральных классов A–F. Поэтому в данном исследовании мы сосредоточились на поиске звезд типа δ Щита. В своей работе мы руководствовались несколькими критериями. Сперва в базе данных TESS мы выявили несколько одиночных звезд, которые демонстрируют пульсации и поведение, характерное для объектов такого типа. С учетом второго критерия – диапазонов T_eff и lg g, обычно составляющих у звезд типа δ Щита 6300–8500 K и 3.2–4.3 соответственно, для исследования мы выбрали те объекты, параметры T_eff и lg g которых оказываются в пределах этих диапазонов. Еще одним критерием является частота пульсаций. Частотный анализ был проведен для всех звезд из списка кандидатов. Кроме того, для вычисления пульсационных констант и отображения положений объектов исследования на диаграмме Герцшпрунга–Рассела (H–R) мы определили их параметры M_V, L и M_bol. Окончательная классификация типов пульсаций звезд была сделана с учетом частотных диапазонов и пульсационных постоянных. В результате были обнаружены пять звезд типа δ Scuti, одна звезда типа γ Doradus и четыре гибридные системы.

Кирюшина М.А., Елизарова Т.Г., Епихин А.С. «Моделирование взаимодействия вихревого образования с ударной волной для тестирования численных алгоритмов» Математическое моделирование, 34, № 9, с. 54-70 (2022)

Приведены результаты численного моделирования задачи о взаимодействии вихревого течения с ударной волной на примере использования квазигазодинамического (КГД) численного алгоритма, который реализован в решателе QGDFoam. В основу алгоритма положены регуляризованные уравнения газовой динамики. Алгоритм реализован в рамках открытого программного комплекса OpenFOAM. Результаты сравниваются с опубликованными данными, полученными на основе метода типа Годунова высокого порядка точности и вариантов метода Курганова–Тадмора, включенных в состав открытого программного комплекса.

Киселев Д.А., Старухина С.С., Ильина Т.С., Кухарская Н.Ф., Нарышкина В.Г., Сивов А.А., Чучева Г.В. «Влияние легирующей примеси на пьезоэлектрические и диэлектрические свойства тонких пленок Bi_3.25La_0.75Ti_3-xA_xO₁₂ (A – Мn, Zr, Nb)» Физика твердого тела, 64, № 10, с. 1483-1488 (2022)

Показано, что в пленках на основе лантанзамещенного титаната висмута (BLT) в зависимости от материала легирующей примеси происходят изменения микроструктуры, диэлектрических и пьезоэлектрических свойств, что приводит к изменениям коэрцитивного напряжения, внутреннего поля смещения и коэффициента управления. Ключевые слова: lead-free сегнетоэлектрические пленки, титанат висмута, электрофизические свойства, вольт-фарадные характеристики, силовая микроскопия пьезоэлектрического отклика.

Булычев Н.А., Кистерев Э.В. «Метод электрокинетической звуковой амплитуды и его использование для исследования адсорбции полимеров» Инженерная физика, № 8, с. 1236 (2009)

С помощью нового метода электрокинетической звуковой амплитуды изучены закономерности адсорбции полимера (этилгидроксиэтилцеллюлозы) на поверхности гидрофильных частиц диоксида титана и оксида железа в водных дисперсных системах в присутствии и отсутствие интенсивного механического воздействия. Создана методика интерпретации результатов ЭЗА для вычисления параметров адсорбционных слоев полимера и проведен количественный анализ структуры адсорбционных слоев полимера исходя из предположения об их неравномерной плотности и показано, что обработка дисперсных систем в поле интенсивных волновых колебаний приводит к интенсификации адсорбционного взаимодействия полимера с поверхностью диспергированных частиц. Ключевые слова: Полимеры, адсорбция, электроакустические методы, дисперсные системы.

Абрамов О.В., Абрамов В.О., Андриянов Ю.В., Кистерев Э.В., Градов О.М., Шехтман А.В., Классен Н.В., Муллакаев М.С., Булычев Н.А. «Плазменный разряд в кавитирующей жидкости» Инженерная физика, № 8, с. 1247 (2009)

Представлены результаты экспериментов по возбуждению квазистационарного объемного разряда в зазоре между плоскими электродами в жидкости в режиме развитой кавитации, возбуждаемой ультразвуковым акустическим полем. Установлено, что если между электродами, погруженными в жидкость, вызвать электрический пробой, то при кавитации между ними возникает плазменный шнур, который относительно стабильно горит при малых напряжениях (около 50 В). При определенных параметрах разрядного электрического контура и интенсивности ультразвукового поля удавалось возбуждать плазменный разряд в кавитационной пузырьково-жидкостной среде, заполняющий всю область между электродами. Показано, что в жидкости в интенсивном ультразвуковом поле выше порога кавитации может существовать новая форма электрического разряда, характеризующаяся объемным свечением во всем пространстве между электродами и возрастающей вольт-амперной характеристикой, присущей аномальному тлеющему разряду в газе. Ключевые слова: Плазма, ультразвук, кавитация.

Абрамов О.В., Абрамов В.О., Андриянов Ю.В., Кистерев Э.В., Градов О.М., Шехтман А.В., Классен Н.В., Муллакаев М.С., Булычев Н.А. «Плазменный разряд в кавитирующей жидкости» Инженерная физика, № 8, с. 1247 (2009)

Представлены результаты экспериментов по возбуждению квазистационарного объемного разряда в зазоре между плоскими электродами в жидкости в режиме развитой кавитации, возбуждаемой ультразвуковым акустическим полем. Установлено, что если между электродами, погруженными в жидкость, вызвать электрический пробой, то при кавитации между ними возникает плазменный шнур, который относительно стабильно горит при малых напряжениях (около 50 В). При определенных параметрах разрядного электрического контура и интенсивности ультразвукового поля удавалось возбуждать плазменный разряд в кавитационной пузырьково-жидкостной среде, заполняющий всю область между электродами. Показано, что в жидкости в интенсивном ультразвуковом поле выше порога кавитации может существовать новая форма электрического разряда, характеризующаяся объемным свечением во всем пространстве между электродами и возрастающей вольт-амперной характеристикой, присущей аномальному тлеющему разряду в газе. Ключевые слова: Плазма, ультразвук, кавитация.

Клещёв А.А. «Анизотропные твердые цилиндрические волноводы» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 3, с. 139-144 (2022)

Объект и цель научной работы. В статье изучается поведение анизотропных упругих тел цилиндрической формы (ортотропной оболочки и трансверсально-изотропного стержня). Цель – нахождение фазовых скоростей упругих волн в этих телах с помощью приближений тонких оболочек и строгого подхода на основе динамической теории упругости с использованием потенциалов «типа Дебая». В предыдущих исследованиях анизотропных структур использовались анизотропные среды или анизотропные полупространства.Материалы и методы. В работе используются как приближенный метод тонких оболочек, так и строгий подход на основе динамической теории упругости и потенциалов «типа Дебая».Основные результаты. Получены уравнения для нахождения фазовых скоростей упругих волн в анизотропных телах цилиндрической формы. Вычислены фазовые скорости продольных и изгибных волн в анизотропном цилиндрическом стержне.Заключение. В результате проведенных исследований удалось найти соотношения для вычисления фазовых скоростей упругих волн в ортотропной оболочке и трансверсально-изотропном стержне.

Клочков Я.Ю. «Изучение зависимости механических потерь, вызванных электрическим полем в кремниевых дисковых резонаторах, от удельного сопротивления кремния.» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241202 (2022)

В нескольких проектах будущих интерферометрических гравитационно-волновых детекторов в качестве материала пробных масс рассматривается монокристаллический кремний. Для регулировки положения пробных масс предлагается использовать электростатические актюаторы. Их электрическое поле приведёт к появлению дополнительных потерь и шумов в пробных массах, поскольку кремний обладает конечной проводимостью. Разработанная экспериментальная установка позволяет изучать эти потери на модели, состоящей из кремниевого дискового резонатора и расположенного рядом электрода в диапазоне температур 100–300 К. На основании зависимости удельного сопротивления кремния от температуры была построена зависимость вносимых электрическим полем механических потерь от удельного сопротивления кремния, которая удовлетворительно согласуется с теоретической моделью. Полученные результаты позволят рассчитать механические потери, возникающие из-за воздействия электростатического поля актюаторов на пробные массы, и соотвествующие шумы.

Клочкова В.Г., Панчук В.Е. «Детальная спектроскопия post-AGB-сверхгиганта GSC 04050 02366 в системе ИК-источника IRAS Z02229+6208» Астрофизический бюллетень, 77, № 3, с. 323-332 (2022)

В оптических спектрах холодного post-AGB сверхгиганта GSC 04050 02366, полученных на 6-м телескопе БТА с разрешением R≥60 000 в произвольные даты 2019–2021 гг., найдена переменность лучевой скорости: гелиоцентрическая V_r по измерениям положений множества абсорбций металлов меняется от даты к дате со стандартным отклонением ΔV_r≡1.4 км с^–1 около среднего значения V_r=24.75 км с^–1 , что может быть следствием малоамплитудных пульсаций в атмосфере. Спектры звезды чисто абсорбционные, явные эмиссии отсутствуют. Обнаружена переменность интенсивности большинства абсорбций и полос системы Свана молекулы C₂. В отдельные моменты наблюдается слабая асимметрия профиля профиля Hα. Положение ее абсорбционного ядра изменяется в пределах 27.3–30.6 км с^–1. Обнаружено расщепление на два компонента (или асимметрия) сильных абсорбций низкого возбуждения (Y II, Zr II, Ba II, La II, Ce II, Nd II). Положение длинноволнового компонента совпадает с положением иных фотосферных абсорбций, что подтверждает его формирование в атмосфере звезды. Положение коротковолнового компонента близко к положению вращательных деталей полос системы Свана, что указывает на его формирование в околозвездной оболочке, расширяющейся со скоростью около V_exp=16 км с^–1.

Клюев М.С., Шрейдер А.А., Зверев А.С. «Влияние реки Ашамбы на структуру дна Голубой бухты вблизи города Геленджика по данным широкополосного сейсмоакустического профилирования» Геофизика, № 2, с. 78-85 (2022)

Изучается влияние реки Ашамбы на геоморфологию и структуру дна Голубой бухты вблизи города Геленджика. Использован метод широкополосного непрерывного сейсмоакустического профилирования дна и GPS-позиционирования. Описаны аппаратура и методики исследований. Приведены карты откалиброванной и локально усредненной батиметрии Голубой бухты, локально усредненной высоты неровностей дна, условной глубины проникновения звука в толщу донных осадков, границ речных палеоструктур, а также сейсмоакустические разрезы. В результате их анализа выявлены основной и побочный каналы на дне Голубой бухты и изучено их строение. Рассмотрены гипотезы возникновения этих каналов и выдвинуто предположение об их палеоречном происхождении.

Клюйков А.А. «Определение параметров гравитационного поля земли по градиентометрическим измерениям» Астрономический журнал, 99, № 7, с. 612-615 (2022)

Рассмотрены цели и задачи проекта GOCE, используемые измерительная информация и стратегия обработки данных при определении параметров гравитационного поля Земли, а также продукты, получаемые в результате математической обработки данных различного уровня. Кроме этого, рассмотрены системы координат и времени, используемые при обработке измерительной информации. Затем выполнен анализ уравнения поправок градиентометрических измерений, и приведен алгоритм вычисления коэффициентов и свободных членов уравнений поправок в случае использования прямого подхода при математической обработке измерительной информации с целью определения параметров гравитационного поля Земли.

Князев А.Ю. «Потоковая обработка длиннощелевых спектров, полученных на телескопе SALT» Астрофизический бюллетень, 77, № 3, с. 369-382 (2022)

Представлена система потоковой обработки спектральных данных, получаемых в моде «длинная щель» на многофункциональном спектрографе низкого и среднего спектрального разрешения Robert Stobie Spectrograph (RSS) Южного Африканского Большого Телескопа (SALT). Рассмотрены особенности спектральных данных RSS, обусловившие необходимость создания такой системы обработки. Сформулированы принципы реализации разработанной системы, приведено ее генеральное описание и подробно представлены этапы потоковой обработки данных. Также даны потоковые диаграммы для всех основных шагов обработки.

Елагин А.В., Кобелева Н.Н. «Алгоритмы вычисления геодезических высот и широт пунктов по прямоугольным координатам в плоскости меридианного эллипса» Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий), 25, № 5, с. 17-26 (2020)

Повторные геодезические измерения позволяют оценить такие геодезические элементы, как координаты, высоты, направления, а также представить дискретно поле векторов смещения геодезических пунктов. Полученные векторы позволяют согласно принятой модели определять напряженно-деформированное состояние земной поверхности. Есть обоснованное мнение о значительном присутствии в геодинамических процессах вращательных (вихревых) движений. Показано использование соответствующих алгоритмов для территории Воронежского кристаллического массива. Отдельно возможно вычислять дифференциальные характеристики векторного поля, называемые дивергенцией (div) и ротором (вихрь, rot, curl). В статье предлагается определять поле ротора по дискретным геодезическим наблюдениям векторов смещений на поверхности изучаемой территории. Важнейшим продолжением данной исследовательской работы является методика математического моделирования геодинамических систем в прогнозных целях. Для исследования сложных (нелинейных) геодинамических процессов должна быть выбрана соответствующая математическая основа. Здесь обращено внимание на привлечение математических основ теории поля. Для оценки характеристик векторных полей при использовании повторных геодезических измерений может быть использован метод конечных элементов. Разбиение изучаемой территории на треугольники позволяет определять характеристики деформирования после вычисления элементов тензора деформации. В том числе, находится значение угловой скорости разворота треугольника относительно его центра тяжести. Далее легко вычислить значение ротора. Приведенный в статье пример реальных геодезических наблюдений на Воронежском кристаллическом массиве подтверждает возможность прогноза места готовящегося сейсмического события – землетрясения.

Кобяков Р.С., Новожилов Р.Н., Писарев И.А., Жеглов А.В., Медведев С.Ю. «Некоторые методы повышения точности компенсации фазовой нестабильности при передаче сигналов частоты и времени» Труды Института прикладной астрономии РАН № 58, с. 36-40 (2021)

Нестабильность частоты выходных сигналов водородных стандартов частоты и времени (СЧВ) на суточном интервале времени измерений имеет величину порядка 2·10^–16. При передаче потребителю эти сигналы приобретают дополнительные фазовые возмущения, величина которых зависит от температурных коэффициентов изменения фазы, входящих в систему передачи оптических и коаксиальных кабелей, лазерных и фотодиодов, распределительных усилителей сигналов и т. д. Вклад электронных составляющих системы передачи в итоговую фазовую нестабильность достигает 50 пс/°C. Чтобы сохранить нестабильность частоты сигнала на приёмном конце линии передачи, близкой к нестабильности частоты выходных сигналов СЧВ, необходимо, чтобы вносимые этой системой передачи вариации фазовой задержки не превышали 1 пс. В статье рассмотрены описанные в литературе пути снижения вносимой фазовой нестабильности переданного потребителю сигнала СЧВ: снижение температурных коэффициентов изменения фазы, термостатирование, компенсация. Описаны их ограничения. Точность и скорость термостатирования ограничивается габаритами устройств. Точность компенсации фазовой нестабильности ограничивается элементами системы передачи, не охваченными петлёй компенсации. Для преодоления этих ограничений предлагается модем, разработанный авторами. В модеме добавлен и апробован новый алгоритм стабилизации температуры измерительных каналов компенсатора. Стабилизация температуры измерительных каналов достигается за несколько секунд с точностью 0.1°. Интерфейс модема позволяет включить в петлю компенсации внешний изолирующий усилитель. Представлена схема такого подключения. В условиях обогрева и охлаждения с размахом 20° корпусов передающего модема и внешнего усилителя, расположенного на стороне принимающего модема, нестабильность частоты, вносимая системой передачи с внешним усилителем на интервале времени измерений 10000 c, достигла величины менее: – 3.4·10^–16 при включении внешнего усилителя вне петли компенсации; – 3.2·10^–17 при включении внешнего усилителя внутри петли компенсации. При этом в разработанном модеме фронт импульсного сигнала 1 PPS на приёмном конце линии привязан к сигналу 100 МГц, поэтому компенсация нестабильности частоты сигнала 100 МГц позволяет также поддерживать синхронизацию импульсных сигналов между входом передающего и выходом принимающего модема.

Ермаков А.Н., Ковалев Ю.А. «Проект «РадиоАстрон». Калибровка космического телескопа в полете – автоматизация обработки измерений» Труды Института прикладной астрономии РАН № 54, с. 21-26 (2020)

Представлены первые результаты новой разработки, модернизации и внедрения автоматизированной системы массовой обработки телеметрической информации с калибровочными данными от космического радиотелескопа в полете в 2011–2019 гг. по наблюдениям радиоисточников в режиме одиночного телескопа в юстировочных сеансах – по радиометрическому выходу, после квадратичного детектирования. Система состоит из трех ключевых программ, обрабатывающих отклики трех видов сигналов в каждом поляризационном канале каждого диапазона. Это отклики на: 1) сканирование источника, 2) включение-выключение четырех внутренних калибровочных генератора шумового сигнала и 3) собственные шумы системы. При наблюдениях первичных калибровочных источников эти данные поступают на штатную телеметрию космического аппарата от радиометрических выходов бортовых интерферометрических приемников в диапазонах 6.2, 18 и 92 см, в каналах левой и правой круговых поляризациях. Результаты позволяют контролировать состояние космического радиотелескопа и его калибровку по потоку в режимах одиночного телескопа и наземно-космического интерферометра. Они могут также быть использованы в проекте «Миллиметрон» и в других будущих космических проектах.

Ковалев Ю.А., Васильков В.И., Ермаков А.Н., Виняйкин Е.Н., Попов М.В., Согласнов В.А., Ларионов М.Г., Николаев Н.Я., Миронова Е.Н., Бургин М.С., Ковалев Ю.Ю., Войцик П.А., Лисаков М.М., Кутькин А.М., Алакоз А.В., Шахворостова Н.Н., Белоусов К.Г., Коваленко А.В. «Проект «РадиоАстрон». Калибровка космического телескопа в полете в диапазонах 6.2, 18 и 92 см в 2015–2018 гг.» Труды Института прикладной астрономии РАН № 54, с. 32-39 (2020)

Представлены результаты мониторинга радиометрических измерений в юстировочных сеансах, выполненных относительно первичных калибраторов по потоку, – остатков Сверхновых Кассиопея-А и Крабовидная туманность. Данные обработаны новой автоматизированной системой, предназначенной для обработки и калибровки параметров космического радиотелескопа по данным юстировочных сеансов. Для каждого диапазона получены эквивалентные спектральные плотности потока излучения системы и калибровочные амплитуды восьми внутренних генераторов шумового сигнала (основные и резервные, Ян) для использования при калибровках наземно-космического интерферометра в каналах левой и правой круговых поляризаций. Анализ показывал, что в пределах погрешности измерений все калибровки были стабильны в исследованный 4-летний период, а температуры собственных шумов космического радиотелескопа во всех диапазонах – близки к измеренным в первые два года полета.

Ковалев Ю.А., Ермаков А.Н., Васильков В.И., Согласнов В.А., Лисаков М.М., Ковалев Ю.Ю. «Шумы системы и точность первичных калибраторов и шкал плотности потока излучения по данным космического телескопа РадиоАстрон» Астрофизический бюллетень, 77, № 3, с. 360-368 (2022)

Исследуется физическая причина обнаруженного рассогласования калибровок космического радиотелескопа по первичным калибраторам плотности потока излучения объектов Кассиопея А и Крабовидная туманность. Двадцать внутренних основных и резервных источников шума анализируются как вторичные эталоны космического радиотелескопа, измеряемые относительно первичных в единицах спектральной эквивалентной плотности потока в Ян в трех точных шкалах по данным четырехлетнего мониторинга калибровок космического радиотелескопа в диапазонах длин волн 6.2, 18 и 92 см в 2015–2018 гг. Цели работы: 1) найти и устранить причину этого рассогласования; 2) предложить метод поверки калибраторов и шкал плотности потока на основе анализа спектральной эквивалентной плотности потока; 3) исследовать стабильность спектральной эквивалентной плотности потока излучения собственных шумов космического радиотелескопа. Показано, что выявленное несоответствие калибровок космического радиотелескопа обусловлено неточностью используемых значений плотностей потока излучения первичных калибраторов. Лучше учесть переменность калибраторов позволяют новые калибровочные шкалы, предложенные в 2014 и 2017 гг., Они дают более точные значения спектральной эквивалентной плотности потока, чем полученные по экстраполированным данным в общепринятой шкале 1977 г. Усреднение спектральной эквивалентной плотности потока по калибраторам практически устраняет различия между шкалами. Искусственный эталон (генератор шума) телескопа можно использовать при определенных условиях не только как обычный вторичный калибратор, но и как индикатор взаимного соответствия калибраторов и шкал спектральной плотности потока излучения.

Ковалев Ю.А., Васильков В.И., Ермаков А.Н., Виняйкин Е.Н., Попов М.В., Согласнов В.А., Ларионов М.Г., Николаев Н.Я., Миронова Е.Н., Бургин М.С., Ковалев Ю.Ю., Войцик П.А., Лисаков М.М., Кутькин А.М., Алакоз А.В., Шахворостова Н.Н., Белоусов К.Г., Коваленко А.В. «Проект «РадиоАстрон». Калибровка космического телескопа в полете в диапазонах 6.2, 18 и 92 см в 2015–2018 гг.» Труды Института прикладной астрономии РАН № 54, с. 32-39 (2020)

Представлены результаты мониторинга радиометрических измерений в юстировочных сеансах, выполненных относительно первичных калибраторов по потоку, – остатков Сверхновых Кассиопея-А и Крабовидная туманность. Данные обработаны новой автоматизированной системой, предназначенной для обработки и калибровки параметров космического радиотелескопа по данным юстировочных сеансов. Для каждого диапазона получены эквивалентные спектральные плотности потока излучения системы и калибровочные амплитуды восьми внутренних генераторов шумового сигнала (основные и резервные, Ян) для использования при калибровках наземно-космического интерферометра в каналах левой и правой круговых поляризаций. Анализ показывал, что в пределах погрешности измерений все калибровки были стабильны в исследованный 4-летний период, а температуры собственных шумов космического радиотелескопа во всех диапазонах – близки к измеренным в первые два года полета.

Ковалев Ю.А., Ермаков А.Н., Васильков В.И., Согласнов В.А., Лисаков М.М., Ковалев Ю.Ю. «Шумы системы и точность первичных калибраторов и шкал плотности потока излучения по данным космического телескопа РадиоАстрон» Астрофизический бюллетень, 77, № 3, с. 360-368 (2022)

Исследуется физическая причина обнаруженного рассогласования калибровок космического радиотелескопа по первичным калибраторам плотности потока излучения объектов Кассиопея А и Крабовидная туманность. Двадцать внутренних основных и резервных источников шума анализируются как вторичные эталоны космического радиотелескопа, измеряемые относительно первичных в единицах спектральной эквивалентной плотности потока в Ян в трех точных шкалах по данным четырехлетнего мониторинга калибровок космического радиотелескопа в диапазонах длин волн 6.2, 18 и 92 см в 2015–2018 гг. Цели работы: 1) найти и устранить причину этого рассогласования; 2) предложить метод поверки калибраторов и шкал плотности потока на основе анализа спектральной эквивалентной плотности потока; 3) исследовать стабильность спектральной эквивалентной плотности потока излучения собственных шумов космического радиотелескопа. Показано, что выявленное несоответствие калибровок космического радиотелескопа обусловлено неточностью используемых значений плотностей потока излучения первичных калибраторов. Лучше учесть переменность калибраторов позволяют новые калибровочные шкалы, предложенные в 2014 и 2017 гг., Они дают более точные значения спектральной эквивалентной плотности потока, чем полученные по экстраполированным данным в общепринятой шкале 1977 г. Усреднение спектральной эквивалентной плотности потока по калибраторам практически устраняет различия между шкалами. Искусственный эталон (генератор шума) телескопа можно использовать при определенных условиях не только как обычный вторичный калибратор, но и как индикатор взаимного соответствия калибраторов и шкал спектральной плотности потока излучения.

Малков О.Ю., Авдеева А.С., Ковалева Д.А., Некрасов А.Д. «Межзвездное поглощение в высоких галактических широтах: аналитическое приближение» Астрономический журнал, 99, № 7, с. 537-546 (2022)

По данным спектроскопического обзора RAVE DR6 и астрометрического обзора Gaia DR2/EDR3 были получены зависимости межзвездного поглощения от расстояния (A_V(d)) для ряда высокоширотных площадок южного неба. Эти зависимости были аппроксимированы классической барометрической функцией (законом косеканса). Параметры функции были затем аппроксимированы сферическими функциями. Результирующая аналитическая трехмерная модель межзвездного поглощения может использоваться для оценки значений A_V для звезд Галактики с известными параллаксами, а также значений полного (галактического) поглощения A_Gal в данном направлении.

Ковалев Ю.А., Васильков В.И., Ермаков А.Н., Виняйкин Е.Н., Попов М.В., Согласнов В.А., Ларионов М.Г., Николаев Н.Я., Миронова Е.Н., Бургин М.С., Ковалев Ю.Ю., Войцик П.А., Лисаков М.М., Кутькин А.М., Алакоз А.В., Шахворостова Н.Н., Белоусов К.Г., Коваленко А.В. «Проект «РадиоАстрон». Калибровка космического телескопа в полете в диапазонах 6.2, 18 и 92 см в 2015–2018 гг.» Труды Института прикладной астрономии РАН № 54, с. 32-39 (2020)

Представлены результаты мониторинга радиометрических измерений в юстировочных сеансах, выполненных относительно первичных калибраторов по потоку, – остатков Сверхновых Кассиопея-А и Крабовидная туманность. Данные обработаны новой автоматизированной системой, предназначенной для обработки и калибровки параметров космического радиотелескопа по данным юстировочных сеансов. Для каждого диапазона получены эквивалентные спектральные плотности потока излучения системы и калибровочные амплитуды восьми внутренних генераторов шумового сигнала (основные и резервные, Ян) для использования при калибровках наземно-космического интерферометра в каналах левой и правой круговых поляризаций. Анализ показывал, что в пределах погрешности измерений все калибровки были стабильны в исследованный 4-летний период, а температуры собственных шумов космического радиотелескопа во всех диапазонах – близки к измеренным в первые два года полета.

Алоян Г.А., Коваленко Н.В., Грищенко И.В., Коняшкин А.В., Рябушкин О.А. «Акусто-резонансная спектроскопия пьезоэлектрических кристаллов при неоднородном разогреве» Акустический журнал, 68, № 5, с. 479-487 (2022)

Представлены экспериментальные результаты исследования эквивалентной температуры кристаллов кварца при наличии контролируемого линейного градиента термодинамической температуры. В условиях неоднородного разогрева эквивалентная температура кристаллов определялась по измерению частот собственных мод акустических резонансов на основании предварительной калибровки резонансных частот при однородном разогреве. Показано, что эквивалентная температура, определяемая таким образом, характеризует усредненную термодинамическую температуру кристалла. Проведено математическое моделирование неоднородного разогрева кристалла, в том числе лазерным излучением. Ключевые слова: пьезоэлектрический резонанс, эквивалентная температура, акустические моды, градиент температуры, кристалл кварца.

Багринцев В.В., Маринич Н.В., Коваль А.А. «Влияние крыльчатого обтекателя на гидродинамические, кавитационные и акустические характеристики движительного комплекса» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 3, с. 47-51 (2022)

Исследуется влияние крыльчатого обтекателя на гидродинамические, кавитационные и акустические характеристики движительного комплекса, представляющего собой гребной винт в насадке. В ходе выполнения работы спроектировано два варианта крыльчатого обтекателя (КО)с учетом поля скоростей за гребным винтом. Проведены экспериментальные исследования модели движительного комплекса с моделями гладкого обтекателя и спроектированными КО. Дополнительно исследовалось влияние положения лопастей обтекателя относительно лопастей гребного винта (между лопастей и в следе за лопастями). В ходе работы получены коэффициенты упора и момента, числа кавитации, измерено акустическое излучение для исследуемых компоновок движительного комплекса. Выполнено сравнение и сделаны выводы об эффективности применения крыльчатых обтекателей.

Корнев А.Ф., Кацев Ю.В., Коваль В.В., Оборотов Д.О., Кучма И.Г., Митряев В.А. «Пикосекундный Nd:YAG лазер с широким рабочим температурным диапазоном (–40–+40)°С» Труды Института прикладной астрономии РАН № 57, с. 16-22 (2021)

Пикосекундные лазеры широко используются в различных промышленных и научных приложениях. Одним из таких приложений является высокоточная спутниковая лазерная дальнометрия. Современное состояние высокоточной спутниковой лазерной дальнометрии требует стабильных и надежных лазеров с короткой длительностью импульса, высокой частотой следования импульсов и высоким уровнем устойчивости к условиям окружающей среды для достижения наибольшей точности измерений. В настоящей работе представлены результаты разработки Nd:YAG лазера, построенного по схеме «задающий генератор – регенеративный усилитель – генератор второй гармоники» и предназначенного для прецизионной спутниковой локации. В качестве задающего генератора используется пикосекундный лазерный диод, работающий в режиме модуляции усиления. Регенеративный усилитель основан на двух Nd:YAG активных элементах ∅6×30 мм с торцевой диодной накачкой. В качестве генератора второй гармоники используется кристалл LBO 5×5×10 со II типом фазового синхронизма. Лазер излучает импульсы длительностью 35 пс на длине волны 532 нм с энергией >2.5 мДж и стабильностью <2% (СКО). Эффективность преобразования во вторую гармонику составила до 65%. Частота следования импульсов – 300 Гц, возможна работа на частоте до 1000 Гц. Расходимость излучения составляет 0.3 мрад по уровню интенсивности 1/e₂ при диаметре пучка на выходе лазера 3.4 мм. Главной особенностью разработанной системы является возможность работы при температуре окружающей среды от –40 до +40°C, что достигается за счет следующих технических решений: термостабилизация корпуса лазера при помощи жидкостного контура с использованием чиллера, а также применение системы гибких нагревателей и многослойной теплоизоляции корпуса. Лазер установлен на дальномере «Сажень–ТМ» в обсерватории «Светлое». Короткая длительность импульса, высокая стабильность формы импульса и энергии импульса, а также возможность работы в широком диапазоне температур окружающей среды делают этот лазер востребованным инструментом для высокоточной спутниковой лазерной дальнометрии.

Корнев А.Ф., Балмашнов Р.В., Коваль В.В. «Пикосекундные Nd:YAG лазеры с субджоулевым уровнем энергии для лунной лазерной дальнометрии» Труды Института прикладной астрономии РАН № 58, с. 41-50 (2021)

Представлено сравнение двух схем мощных пикосекундных лазерных усилителей с субджоулевым уровнем выходной энергии, работающих на частоте следования импульсов 200 Гц, которые могут быть использованы в лунной лазерной дальнометрии: (1) однокаскадная шестипроходовая на активном элементе Nd:YAG ∅15×140 и (2) двухкаскадная двухпроходовая на двух активных элементах Nd:YAG ∅15×140 мм и ∅10×140 мм. В работе приведены основные экспериментальные результаты испытаний и сравнение схем. Выходная энергия импульсов излучения 1064 нм в схемах (1) и (2) составила 0.53 Дж и 0.92 Дж, длительность импульсов – 81 пс и 71 пс соответственно. Выходная энергия схемы (2) была ограничена эффектом мелкомасштабной самофокусировки. Выходное излучение в каждой схеме было преобразовано во вторую гармонику с помощью кристалла LBO. Эффективность генерации второй гармоники в схемах (1) и (2) составила 54 и 79% соответственно. Энергия излучения на длине волны 532 нм составила 286 мДж и 730 мДж в схемах (1) и (2) соответственно. Выходная энергия схемы (2) была ограничена эффектом мелкомасштабной самофокусировки. Обе разработанные схемы обладают высокой стабильностью формы импульса, высокой выходной энергией и высокой частотой следования импульсов. Однокаскадная схема (1) имеет меньшую себестоимость за счет использования одного каскада усиления, но является более сложной. Энергия импульса на выходе усилителя (1) достаточна для использования его в лунной лазерной дальнометрии. Схема (2) устойчива к разъюстировкам, в ней проще компенсировать термически наведенное двулучепреломление и нестационарные искажения волнового фронта. Схема (2) позволяет получить более высокую равномерность распределения интенсивности излучения в ближнем поле и меньшую расходимость излучения. Значения выходной энергии на длинах волн 1064 нм и 532 нм, которые получены в схеме (2), являются рекордными для данного класса лазеров.

Ибрагимов Э.С., Куликов А.Г., Марченков Н.В., Писаревский Ю.В., Благов А.Е., Ковальчук М.В. «Исследование пьезоэлектрических свойств кристаллов бифталата рубидия методом времяразрешающей трехкристальной рентгеновской дифрактометрии» Физика твердого тела, 64, № 11, с. 1760-1765 (2022)

С использованием метода времяразрешающей рентгеновской дифрактометрии в трехкристальной схеме измерена деформация решетки кристалла бифталата рубидия (С₈H₅RbO₄) во внешнем электрическом поле. При воздействии внешнего импульсного электрического поля вдоль полярной оси [001] независимо по трем рефлексам 400, 070 и 004 определены пьезоэлектрические модули d31,d32 и d33, значения которых составили соответственно –32.8±0.6, 12.8±0.3 и 21.8±1.2 pC/N. Обнаружено хорошее соответствие полученных в данной работе величин пьезоэлектрических модулей значениям, полученным ранее квазистатическим методом. Ключевые слова: пьезоэлектрический эффект, времяразрешающая рентгеновская дифрактометрия, трехкристальная схема дифракции, кристаллы бифталатов, внешнее электрическое поле.

Ковыркина О.А., Курганов А.А., Остапенко В.В. «Сравнительный анализ точности трех различных схем при сквозном расчете ударных волн» Математическое моделирование, 34, № 10, с. 43-64 (2022)

Проведен сравнительный анализ точности численных схем WENO (Weighted Essentially Non-Oscillatory), CWA (Compact high order Weak Approximation) и CU (Central-Upwind) при расчете разрывных решений с ударными волнами, распространяющимися с переменной скоростью. Показано, что WENO и CU схемы повышенной точности на гладких решениях, при построении которых используется нелинейная коррекция потоков, имеют приблизительно пеpвый поpядок интегральной сходимости на интервалах, одна из границ которых находится в области влияния ударной волны. В то же время CWA схема повышенного порядка слабой аппроксимации, при построении которой нелинейная коррекция потоков не применяется, сохраняет приблизительно второй порядок интегральной сходимости в областях влияния ударных волн. В результате в этих областях точность WENO и CU схем оказывается существенно ниже, чем CWA схемы. Предлагается теоретическое обоснование этих численных результатов.

Плыгунова К.С., Козелков А.С., Стрелец Д.Ю., Уткин Д.А., Курулин В.В. «Исследование влияния численного метода и сеточных параметров на точность моделирования свободных колебаний цилиндра на водной поверхности» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 15, № 2, с. 33-46 (2022)

Статья посвящена исследованию влияния численного метода и сеточных параметров на точность моделирования свободных колебаний цилиндра на водной поверхности. Представлено описание используемого численного метода моделирования плавания тел, основанного на численном решении уравнений Навье–Стокса. Для численной дискретизации используется конечно-объемный метод, позволяющий проводить расчеты на неструктурированной сетке. Моделирование свободной поверхности проводится по методу VOF (Volume Of Fluid). Учет движения твердого тела осуществляется путем деформации расчетной сетки с сохранением ее топологии. Для решения уравнения движения и неразрывности используется метод SIMPLE. Учет сил поверхностного натяжения осуществляется с помощью модели CSF (Continuum Surface Force). Описанный численный метод применяется для решения задачи о затухающих свободных колебаниях цилиндра на водной поверхности. Рассматриваются вопросы влияния на решение сеточного разрешения, величины шага по времени, порядка аппроксимации по времени и по пространству, а также вопросы, касающиеся метода сглаживания гидродинамических сил, действующих на тело, которые зачастую используются для решения практических задач. Анализ полученных результатов показывает, что применение схем повышенного порядка для дискретизации по пространству и времени позволяет повысить точность решения. При высоком сеточном разрешении и малом шаге по времени коэффициент релаксации силы, действующей на тело, не оказывает сильного влияния на получаемый результат.

Козин Ф.А. «Программный комплекс для моделирования работы алгоритмов управления движением наноспутников на аэродинамическом столе» Математическое моделирование, 34, № 10, с. 20-42 (2022)

Приведено описание программного комплекса для моделирования алгоритмов управления движением наноспутников на аэродинамическом столе. Представлена структура программы, математические модели движения, описаны алгоритмы управления движением и навигации макетов наноспутников на плоскости. Программный комплекс осуществляет связь между станцией и бортовыми компьютерами макетов на столе, макеты получают информацию о положении на аэродинамическом столе по результатам обработки изображений камеры. Перед проведением экспериментов проводятся калибровочные испытания, с помощью которых определяются возмущения, действующие на столе, и оценивается величина управляющего воздействия актюаторов. На стенде проводятся эксперименты по автономному движению макетов в задачах группового полёта, а также тестируются различные подходы к активному уводу космического мусора.

Козубская Т.К., Плаксин Г.М., Софронов И.Л. «Постановка и метод решения задачи бимформинга для локализации акустического источника на основе данных вычислительного эксперимента» Журнал вычислительной математики и математической физики, 61, № 11, с. 1904-1926 (2021)

Статья посвящена постановке задачи бимформинга, целью которой является определение непрерывной функции акустического источника на основе анализа пространственно-временных данных вычислительного эксперимента в задачах аэродинамики и аэроакустики, и разработке численного метода ее решения. Под вычислительным экспериментом понимается максимально точное воспроизведение исследуемого турбулентного течения путем его численного моделирования, что сегодня становится возможным благодаря использованию вихреразрешающих подходов, методов повышенной точности, сеток большой размерности и мощной суперкомпьютерной техники. В работе сформулированы условия на параметры сеток дискретизации области источника монопольного типа и сетки микрофонов для обеспечения корректности и точности работы алгоритма. Предложен способ задания входящих в указанные условия численных параметров, корректность которых контролируется величиной числа обусловленности оператора бимформинга. В случае нарушения условий корректности рассмотрена регуляризация оператора бимформинга с целью получения функции источника с приемлемой точностью. Показано, что предложенный численный метод бимформинга с высокой точностью восстанавливает функцию источника на тестовых примерах, а его применение к расчетным данным вычислительного эксперимента по турбулентному обтеканию сегмента крыла с механизацией дает хорошее согласие с полученными в ходе эксперимента результатами анализа акустического поля.

Горобец А.В., Дубень А.П., Козубская Т.К., Родионов П.В. «Подходы к численному моделированию акустического поля, создаваемого крылом самолета с механизацией на режиме посадки» Математическое моделирование, 34, № 7, с. 24-48 (2022)

Работа посвящена оценке применимости метода IDDES для моделирования акустики, создаваемой крылом самолета с механизацией на режиме посадки. Тестирование проводится на валидационной задаче об обтекании прямого крылового сегмента, основанного на трехкомпонентном профиле 30P30N. Сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными производится по аэродинамике и акустике ближнего поля. При помощи метода FWH моделируется акустика дальнего поля, приводятся полученные спектры и диаграмма направленности. Тестируется возможность использования поглощающих слоев в качестве альтернативных граничных условий на концах сегмента, демонстрируется их влияние на получаемое численное решение.

Мокроусов М.И., Митрофанов И.Г., Аникин А.А., Головин Д.В., Карпушкина Н.Е., Козырев А.С., Литвак М.Л., Малахов А.В., Пеков А.Н., Санин А.Б., Третьяков В.И. «Второй этап космического эксперимента "БТН Нейтрон" на борту российского сегмента Международной космической станции: аппаратура БТН-М2» Космические исследования, 60, № 5, с. 426-436 (2022)

Как показали последние исследования на борту различных космических аппаратов, единственной нерешенной технической проблемой пилотируемых межпланетных полетов на данный момент является высокий радиационной фон межпланетного пространства, который, как например в случае пилотируемой миссии на Марс, может оказаться критически опасным для экипажа. Работы по данной тематике ведутся во всех космических агентствах, одним из таких космических экспериментов является аппаратура “БТН-Нейтрон” на борту Российского сегмента Международной космической станции. Основным результатом работы явилось создание аппаратуры БТН-М2 для создания эффективной радиационной защиты на борту перспективных пилотируемых космических аппаратов, создания инженерной модели радиационного фона как внутри, так и снаружи МКС, и для регистрация гамма-лучей и нейтронов во время солнечных вспышек и космических гамма-всплесков.

Койгеров А. «Сравнение основных аспектов современных подходов к разработке фильтров на поверхностных акустических волнах: модель связанных мод и метод конечных элементов» Физика волновых процессов и радиотехнические системы, 25, № 2, с. 28-39 (2022)

Рассмотрены основные вопросы проектирования фильтров на поверхностных акустических волнах. Представлен тип полосно-пропускающего фильтра на основе продольных резонансных мод. Рассмотрены особенности расчета на базе двух подходов: модель связанных мод и метод конечных элементов. Предложены практические рекомендации для сокращения времени расчета фильтров при численном моделировании. Приведены и сопоставлены результаты расчета и измерения коэффициента передачи фильтра на вытекающих поверхностных акустических волнах на подложке 36° YX-среза танталата лития. Выделены и проанализированы основные аспекты и направления, по которым можно сравнить рассмотренные в работе способы моделирования. Показано, что использование разных подходов моделирования позволяет повысить эффективность разработки, а быстрые аналитические модели необходимы для синтеза и оптимизации параметров фильтров.

Агафонов А.А., Коробов А.И., Изосимова М.Ю., Кокшайский А.И., Одина Н.И. «Особенности распространения волн Лэмба в клине из АБС-пластика с параболическим профилем» Акустический журнал, 68, № 5, с. 467-474 (2022)

Приведены результаты экспериментальных исследований распространения упругих изгибных волн в элементе метаматериала, представляющем собой клин, толщина которого меняется по параболическому закону. Образец изготовлен методом 3D-печати из полимера АБС. Описана экспериментальная установка для генерации и регистрации упругих изгибных волн в изготовленном образце клина. Регистрация и визуализация упругих волн в клине осуществлялась лазерным сканирующим виброметром. Экспериментально исследованы особенности распространения изгибных волн в изготовленном образце клина параллельно и перпендикулярно ребру клина. Анализируются результаты эксперимента. Проведенные исследования показали, что изготовленный в работе клин является волноводом, концентрирующим энергию акустической волны, что является важным при разработке акустических метаматериалов и поглощающих устройств, работающих по принципу “акустической черной дыры”. Ключевые слова: параболический клин, волна Лэмба, лазерная виброметрия, акустическая черная дыра.

Ерофеев В.И., Колесов Д.А., Мальханов А.О. «Нелинейные локализованные продольные волны в метаматериале, задаваемом как цепочка "масса-в-массе”» Акустический журнал, 68, № 5, с. 475-478 (2022)

Рассматривается математическая модель акустического (механического) метаматериала, представляющая собой цепочку осцилляторов, состоящую из нелинейно-упругих элементов и масс, каждая из которых содержит внутренний нелинейный осциллятор. Показано, что в длинноволновом приближении полученная система уравнений может быть сведена к нелинейному эволюционному уравнению Бенджамина–Бона–Махони, в рамках которого исследовано взаимодействие трех модулированных квазигармонических волн (волновых пакетов) при выполнении условий фазового синхронизма. Исследовано также формирование связанных трехчастотных солитонов огибающих, т.е. волновых пакетов, сохраняющих свои амплитудно-фазовые профили при распространении в метаматериале благодаря компенсирующему действию нелинейных эффектов. Отмечено, что кроме решений, описывающих квазигармонические процессы, полученное эволюционное уравнение имеет точное аналитическое решение в виде уединенной стационарной волны (солитона). Выявлены различия свойств этого солитона и классического солитона Кортевега–де Вриза. Ключевые слова: математическое моделирование, нелинейные волны, акустический метаматериал, цепочка “масса-в-массе”, одномерная система.

Колкер Д.Б., Шерстов И.В., Бойко А.А., Костюкова Н.Ю., Ерушин Е.Ю., Павлюк А.В. «Квантово-каскадные лазеры среднего ИК-диапазона в компактных оптикоакустических газовых сенсорах» Журнал прикладной спектроскопии, 89, № 4, с. 580-586 (2022)

Рассматриваются режимы генерации квантово-каскадных лазеров для оптико-акустических сенсоров метана и аммиака, приводятся перестроечные и выходные характеристики данных лазеров в зависимости от тока и температуры. Представлены результаты экспериментов по исследованию концентрационной чувствительности разработанных на основе этих лазеров рабочих образцов приборов, готовых к испытаниям. Показано, что линейный динамический диапазон измерения концентрации метана с помощью исследуемого оптико-акустического газоанализатора составляет приблизительно четыре декады: от ∼0.3 до ∼2000–3000 ppm CH₄.

Швецов И.А., Швецова Н.А., Колпачева Н.А., Рыбянец А.Н. «Ультразвуковая диагностика состояния поверхностных тканей пациента» Письма в Журнал технической физики, 48, № 20, с. 11-16 (2022)

Предложен новый метод ультразвукового исследования поверхностных тканей пациента in vivo. Разработана конструкция ультразвукового измерительного модуля для комплексной неинвазивной диагностики состояния и физиологических процессов в поверхностных тканях пациента. Прецизионные измерения скорости и затухания ультразвуковых волн выполнены с использованием эхо-импульсного и трансмиссионного методов. Проведена экспериментальная проверка разработанного ультразвукового метода на эталонных растворах и поверхностных тканях пациента in vivo. Предложена физико-биологическая интерпретация полученных результатов. Ключевые слова: ультразвуковая диагностика, эхо-импульсный метод, поверхностные ткани, ультразвуковой диагностический модуль, скорость звука, коэффициент затухания.

Кольцов Н.Е. «Эффективность несимметричной модуляции спектрально-селективного радиометра» Труды Института прикладной астрономии РАН № 55, с. 10-15 (2020)

Проблема. На радиотелескопах РТ-32 комплекса «Квазар-КВО» традиционные радиометры с квадратичными детекторами широкополосных шумовых сигналов заменяются спектрально-селективными радиометрами, которые обеспечивают высокую точность радиометрических измерений энергетических параметров радиоизлучения в условиях воздействия радиопомех. Эти радиометры используются при регулярных наблюдениях источников с непостоянной интенсивностью радиоизлучения и при мониторинге изменений уровней сигналов от стандартных (опорных) космических источников радиоизлучения. Для таких исследований первостепенное значение имеют чувствительность радиометра и точность измерения мощностей и шумовых температур принимаемого радиосигнала. При радиометрических измерениях приёмные устройства радиотелескопов работают в режиме модуляции меандром коэффициента усиления и генератора шума, имитирующего шумы антенны, при одинаковых временных интервалах накопления принимаемого сигнала в смеси с собственными шумами радиотелескопа и только шумов радиотелескопа. Повысить чувствительность радиометра и точность измерений за счёт увеличения времени накопления сигнала не всегда возможно. Период обновления результатов радиометрических измерений, равный времени накопления сигнала, должен быть не очень большим, чтобы точнее отслеживать изменения мощности сигнала при сканировании источника излучения. Цель. Целью статьи является выяснение возможностей повышения чувствительности радиометра и точности измерений мощности принимаемого радиосигнала за счёт несимметричной модуляции генератора шума и приёмного устройства. Метод. Вычисляется коэффициент эффективности, равный отношению чувствительности радиометра при несимметричной модуляции к чувствительности радиометра при обычной симметричной модуляции меандром. Рассматриваются три режима работы радиометра: модуляция меандром при времени накопления шумов, превышающем интервал накопления сигнала; несимметричная модуляция при одинаковых интервалах накопления сигнала и шума; несимметричная модуляция при несимметричном накоплении. Результат. Режим несимметричного накопления сигнала и шумов даже при симметричной модуляции приёмного устройства меандром позволяет повысить чувствительность спектрально-селективного радиометра на 21–29 % по сравнению с радиометром, работающим в обычном режиме симметричного (на одинаковых интервалах времени) накопления сигнала и шумов. Этот способ легко реализовать на радиотелескопах РТ-32. В режиме несимметричной модуляции при несимметричном накоплении можно дополнительно немного (на 3–6%) повысить чувствительность радиометра, но это требует совершенствования модулируемых узлов приёмного устройства. Режим несимметричной модуляции при симметричном накоплении неприемлем, так как только ухудшается чувствительность радиометра.

Комаров В.А. «Магнитоупругое электромагнитно-акустическое преобразование. Часть 8» Контроль. Диагностика, 25, № 9, с. 24-34 (2022)

Рассмотрена генерация нулевых мод волн Лэмба в магнитоупругой проводящей пластине толщиной 2d при ограничении qt·d<1 с помощью модели излучателя в виде разнесенных между собой проводников с переменными токами противоположных фаз. Показано, что волны Лэмба в отличие от объемных волн формируются при интерференции падающей под углом φ и отраженной волн при условии sinφ>1 [так в статье – ВШ]. Получены выражения для проекций смещений симметричной и антисимметричной мод при эффекте Джоуля и приводятся выражения для проекций смещений при эффекте Видемана. Демонстрируются графики, показывающие, что наибольшая эффективность генерации проявляется в первом варианте при повышенной электропроводности пластин, а во втором варианте – при малых значениях электропроводности образцов.

Кондратенко Е.В., Брылова Т.Б. «Совершенствование технологии контроля оси колесной пары ультразвуковым методом на основе дефектоскопов с антенными решетками» Приборы, № 9, с. 42-53 (2022)

Кондратьев Б.П., Киреева Е.Н., Корноухов В.С., Трубицына Н.Г. «Либрации в двойных барах галактик» Астрономический журнал, 99, № 8, с. 619-627 (2022)

Разработан новый аналитический метод исследования взаимных поворотных колебаний (либраций) гравитирующих звездных эллипсоидов, образующих двойные бары в дисковых галактиках. Модель двойного бара представлена суперпозицией двух концентрических несоосных эллипсоидов (бар 1 и бар 2), имеющих разные масштабы и массы. Рассмотрены два варианта моделей: с однородными барами и со слоисто-неоднородным внешним баром 2. Для каждой модели получены выражения взаимной гравитационной энергии эллипсоидов и рассчитан момент сил между ними, построены лагранжианы и выводятся дифференциальные уравнения нелинейных либраций баров относительно “срединной” плоскости. Найдены решения этих уравнений, вычислены частоты и периоды либраций как в общем нелинейном случае, так и в приближении гармонических колебаний. Обсуждается приложение метода к изучению динамики других подсистем галактик.

Зайцев С.В., Тихоцкий С.А., Силаев А.В., Ананьев А.А., Ужегов Д.В., Кудряшов И.Ю., Васекин Б.В., Кондрашенко С.И., Хлюпин А.Н., Кулыгин Д.А., Базилевич С.О. «Применение оптимизационных алгоритмов для решения задач планирования морских сейсморазведочных работ с донными станциями в условиях арктического шельфа» Геофизические исследования, 23, № 2, с. 55-72 (2022)

Представлен алгоритм оптимизации траекторий и последовательности движения флота морских сейсморазведочных судов при решении задачи морской сейсморазведки с использованием донных станций, основанный на решении задачи коммивояжёра со смешанной доставкой и сбором товара, известной в литературе как TSPDC (Traveling Salesman Problem with mixed Delivery and Collections). Приведено описание расширения алгоритма на задачу, принимающую во внимание статические закрытые зоны, которые моделируют ледовую и метеорологическую обстановку, непригодную для движения судна. Алгоритм с применением путей Дубинса обеспечивает близкий к минимальному путь, учёт реальных характеристик движения судов и их скорости при выполнении различных типов работ (укладка донных станций, сбор станций, маневрирование и т.д.). Научная новизна исследования заключается в применении решения задачи TSPDC к задачам морской геофизики с условием наличия закрытых зон и разработке алгоритма оптимизации работ сейсмических судов с использованием донных станций, что актуально в условиях арктического шельфа в период ограниченной навигации. Описанный в статье алгоритм позволяет учитывать возврат судна для сбора оборудования при работе с донными станциями в транзитной зоне. Разработанный алгоритм планирования проведения морских сейсморазведочных работ лёг в основу прикладного программного обеспечения. Приводится формализация задачи, результаты работы алгоритма и примеры планирования на тестовых данных. Затронуты вопросы о допустимых ограничениях для предложенного алгоритма. Полученные результаты применимы для дальнейшего использования при реализации задач по оптимизации плана работ сейсморазведочной морской съёмки с несколькими судами как при планировании сейсморазведочных работ, так и при корректировке планов непосредственно на судне. Применение также оправдано в случае необходимости повторного захода на профиль (например, при повторной отработке бракованного участка работ).

Бурмистров Е.В., Елантьев И.А., Кононаева С.А., Муркин А.О. «Метод натурных измерений профиля интенсивности излучения в зоне космического аппарата для спутникового лазерного дальномера наземного базирования» Труды Института прикладной астрономии РАН № 58, с. 11-16 (2021)

Поводом для настоящей работы послужила идея д.т.н. Васильева В. П., высказанная в частной беседе, о проведении эксперимента по локации космического аппарата в пролетном режиме: опорно-поворотное устройство неподвижно, выставлено в упреждающую точку траектории, лоцируемый объект проходит диаграмму направленности излучения в процессе сеанса лазерной дальнометрии. Система наведения, лишенная углового шума, обеспечит соответствие плотности ответов в центре диаграммы излучения энергетическому расчету. Задача решена осреднением статистики, накапливаемой в серии последовательных пролетов. Основная цель работы – реализация пролетного режима локации на серийном изделии. Экспериментальная часть работы проводилась на станциях «Сажень-ТМ», при этом первые статистически значимые сеансы накоплены в обсерватории «Светлое». Методика формирования программы движения состояла в интерполяции угловых целеуказаний и масштабирования времени; прогноз дальности оставался без изменений. Интервал обнаружения полезного дальномерного сигнала от КА ГЛОНАСС составил 10 с, что соответствует времени 5 последовательных пролетов. Соотношение сигнал/шум при этом снизилось пропорционально доле пролетных участков от общего времени проводки (8–15%), что не мешало уверенному детектированию сигнала в дневном режиме локации. Тут использовано обстоятельство, что на этапе проектирования системы «Сажень-ТМ» заложено соотношение сигнал/шум исходя из необходимости получения несмещенных оценок дальности, что существенно выше порогового значения сигнал/шум, требуемого для детектирования сигнала и в этом параметре есть запас. Реализация идеи пролетного режима привела к созданию инструмента – метода натурных измерений распределения интенсивности излучения по сечению лазерного пучка в зоне орбиты космического аппарата пропорционально темпу отраженных сигналов, регистрируемых в одноэлектронном режиме локации при прохождении космическим аппаратом зоны излучения. Искомый профиль интенсивности излучения есть результат построения плотности распределения моментов дальномерных событий по их реализации в серии центральных пролетов с приведением размерности аргумента к угловым координатам пропорционально угловой скорости космического аппарата вдоль проводки.

Консон А.Д., Волкова А.А., Корецкая А.С. «Пространственная локализация источника широкополосного сигнала по глубине погружения в условиях подводного звукового канала» Гидроакустика, № 50, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA50.pdf (2022)

Рассмотрена возможность однокоординатной пространственной локализации по глубине погружения источника широкополосного сигнала в морском волноводе путем анализа параметров лучей, распространяющихся парами. Рассмотрена модель распространения пары смежных лучей в окрестности точки излучения. Проведено компьютерное моделирование в условиях реального подводного звукового канала в Черном море в летний период. Показано, что в условиях подводного звукового канала относительное запаздывание сигналов пары смежных лучей функционально связано с глубиной погружения источника, и может быть использовано при решении однокоординатной задачи пространственной локализации источника широкополосного сигнала по глубине погружения. Ключевые слова: гидроакустика, шумопеленгование, локализация, глубина погружения, акустические лучи, подводный звуковой канал.

Данилов А.Д., Константинова А.В. «Детальный анализ поведения критической частоты слоя F2 перед магнитными бурями. 8. Интенсивность предвестников» Гелиогеофизические исследования, № 34, с. 3-12 (2021)

Продолжен анализ поведения отклонений критической частоты foF2 от спокойных условий в дни, предшествующие магнитной буре, начатый в серии предыдущих публикаций авторов. Анализируется зависимость от интенсивности предстоящей бури и солнечной активности амплитуды указанных отклонений. В качестве анализируемого параметра рассматривается отношение N(>30)/N (количества отклонений с амплитудой, большей и или равной 30%, к общему количеству отклонений (событий). Получено, что это отношение растет с ростом интенсивности бури и падает с ростом солнечной активности

Данилов А.Д., Константинова А.В. «Детальный анализ поведения критической частоты слоя F2 перед магнитными бурями. 9. Зависимость от интенсивности бури для различных предбуревых дней» Гелиогеофизические исследования, № 34, с. 13-24 (2021)

Продолжен анализ поведения отклонений критической частоты foF2 от спокойных условий в дни, предшествующие магнитной буре, начатый в серии предыдущих публикаций авторов. Анализируется зависимость количества и интенсивности этих отклонений от интенсивности предстоящей бури. Получено, что при анализе указанной зависимости отдельно для каждого предбуревого дня подтверждается полученное в предыдущих работах авторов (без разделения на дни) уменьшение количества отклонений и увеличение их интенсивности с усилением бури. Получено, что как количество, так и интенсивность этих отклонений растет с удалением от момента начала бури.

Троицкий А.В., Контиевская О.А. «Динамическая прочность компактных резонирующих вибропоглотителей, применяемых в судовых валопроводных системах» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 3, с. 52-57 (2022)

Объектом исследования являются компактные резонирующие (резонансные) полосовые вибропоглотители (РПВ). Цель – разработка метода расчета динамической прочности (вибропрочности) РПВ, предназначенного для оценки возможности их применения в судовых валопроводных системах. Исходными данными и материалом для исследования являлись конструкция РПВ и амплитудное значение переменных составляющих сил, сопровождающих изгибную вибрацию валопровода. Применены упрощенные методы расчета динамики и прочности тонких пластин при их деформировании в упругой области. Разработан метод расчета динамической прочности РПВ. Получены соотношения, позволяющие выбрать геометрические размеры РПВ, обеспечивающие их динамическую прочность и эффективность виброгашения. Подтверждена возможность обеспечения вибропрочности РПВ, предназначенных для гашения вибрации пролета валопровода, с учетом принятых в задаче исходных данных.

Алоян Г.А., Коваленко Н.В., Грищенко И.В., Коняшкин А.В., Рябушкин О.А. «Акусто-резонансная спектроскопия пьезоэлектрических кристаллов при неоднородном разогреве» Акустический журнал, 68, № 5, с. 479-487 (2022)

Представлены экспериментальные результаты исследования эквивалентной температуры кристаллов кварца при наличии контролируемого линейного градиента термодинамической температуры. В условиях неоднородного разогрева эквивалентная температура кристаллов определялась по измерению частот собственных мод акустических резонансов на основании предварительной калибровки резонансных частот при однородном разогреве. Показано, что эквивалентная температура, определяемая таким образом, характеризует усредненную термодинамическую температуру кристалла. Проведено математическое моделирование неоднородного разогрева кристалла, в том числе лазерным излучением. Ключевые слова: пьезоэлектрический резонанс, эквивалентная температура, акустические моды, градиент температуры, кристалл кварца.

Кассем А.И., Копнин С.И., Попель С.И., Зеленый Л.М. «Модифицированное уравнение Захарова–Кузнецова для описания низкочастотных нелинейных возмущений в плазме запыленной экзосферы Луны» Физика плазмы, 48, № 9, с. 871-878 (2022)

Получено нелинейное уравнение, описывающее динамику нелинейных волновых структур в пылевой плазме над освещенной частью Луны в случае низких частот и блинообразной формы волнового пакета вдоль внешнего магнитного поля. Данное уравнение является модифицированным уравнением Захарова–Кузнецова. Найдена аналитическая формула для одномерного солитонного решения. Проведен анализ устойчивости одномерного солитонного решения, который показывает, что данное решение устойчиво.

Кассем А.И., Копнин С.И., Попель С.И., Зеленый Л.М. «Модифицированное уравнение Кадомцева–Петвиашвили для описания нелинейных возмущений в плазме запыленной экзосферы Луны» Физика плазмы, 48, № 4, с. 345-351 (2022)

Получено модифицированное уравнение Кадомцева–Петвиашвили, описывающее нелинейную динамику почти одномерных волновых структур в пылевой плазме над освещенной частью Луны в ситуации, когда локализация вдоль вектора магнитного поля, значительно сильнее, чем в других направлениях. Полученное уравнение отличается от обычного уравнения Кадомцева–Петвиашвили неаналитичностью в его нелинейном слагаемом. Полученное модифицированное уравнение Кадомцева–Петвиашвили отличается от обобщений уравнения Кадомцева–Петвиашвили, в которых нелинейность остается такой же, как и в обычном уравнении Кадомцева–Петвиашвили, но учитываются дисперсионные поправки высшего порядка. Найдена аналитическая формула для одномерного солитонного решения модифицированного уравнения Кадомцева–Петвиашвили. Данное решение отличается от хорошо известных одномерных солитонных решений уравнения Кортевега–де Фриза и обычного уравнения Кадомцева–Петвиашвили. Проведен анализ устойчивости одномерного солитонного решения, который показывает, что данное решение устойчиво. Обсуждаются возможные применения рассмотренных солитонов, с точки зрения описания так называемых переходных лунных явлений, представляющих собой короткоживущий свет, цвет или изменение внешнего вида на поверхности Луны.

Зыбин К.П., Ильин А.С., Копьев А.В., Сирота В.А. «О вырождении нелинейности в турбулентной системе» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 506, № 1, с. 26-30 (2022)

Рассмотрена динамика статистически однородного и изотропного магнитного поля, генерируемого несжимаемым турбулентным плазменным потоком с большим, но конечным, магнитным числом Прандтля. Оказывается, что в масштабах меньших, чем вязкий масштаб Колмогорова, нелинейное обратное воздействие магнитного поля на динамику жидкости экспоненциально затухает, несмотря на экспоненциально быстрый рост магнитного поля. Показано, что анизотропия диффузии в космической плазме приводит к дополнительному усилению эффекта затухания обратного воздействия. Также показано, что вырождение обратного воздействия приводит к энергетическому парадоксу, который разрешается на более поздней стадии развития начальных возмущений при приближении пространственного масштаба магнитных флуктуаций к колмогоровскому. Обсуждается возможность вырождения нелинейности в более сложных системах: нечто подобное может иметь место в гидродинамической турбулентности, давая возможность найти ключ к ее теоретическому анализу.

Юдин М.А., Копьев В.Ф., Чернышев С.А., Фараносов Г.А. «О вкладе волн неустойчивости в перемежаемость пульсаций скорости турбулентной струи» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 506, № 1, с. 31-38 (2022)

Исследуется статистика пульсаций поля давления и скорости в дозвуковой турбулентной струе. Анализируются данные, полученные ранее в численном расчете методом LES для круглой струи с числом Маха M=0.8 и числом Рейнольдса Re ∼750 000. Рассматриваются пульсации как в потенциальном ядре струи, так и в слое смешения. Для исследования статистики и выявления перемежаемости (свойства статистики отличаться от нормальной) используются функция плотности вероятности и значение эксцесса (отношения четвертого момента к квадрату второго). Показано, что в отличие от однородной изотропной турбулентности, где пульсации скорости имеют гауссовскую статистику, для турбулентной струи статистика поля скорости оказывается перемежаемой на границе потенциального ядра, и на внешней границе слоя смешения. Предложено объяснение этого различия, связанное с вкладом крупномасштабных колебаний среднего течения струи (волн неустойчивости). Также показано, что перемежаемость поля давления в области внешней границы турбулентной струи не может быть связана с крупномасштабными колебаниями, а является характеристикой мелкомасштабной турбулентности, также, как в случае однородной изотропной турбулентности.

Юдин М.А., Копьев В.Ф., Чернышев С.А. «Развитие начальных возмущений при обтекании незакрепленного цилиндра циркуляционным потоком жидкости с переменной завихренностью» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 506, № 1, с. 39-46 (2022)

Рассмотрена двумерная система, имеющая вид незакрепленного кругового цилиндра, помещенного в циркуляционный поток невязкой несжимаемой жидкости с переменной завихренностью. Работа посвящена изучению процессов, происходящих в критических слоях вихревых течений (область, в которой фазовая скорость возмущений совпадает со скоростью среднего течения) на примере задачи, имеющей точное аналитическое решение. Ранее для такой системы была рассмотрена и описана дискретная часть спектра, т.е. были получены отдельные собственные колебания и показано, что в определенном диапазоне параметров система обладает сдвиговой неустойчивостью. В настоящей работе рассмотрены особенности динамики системы, связанные с непрерывным спектром. С этой целью решена начальная задача и проведен анализ процесса нарастания больших возмущений завихренности в окрестности критического слоя из состояния с гладкими начальными условиями.

Копьев В.Ф., Чернышев С.А. «О разделении акустических и гидродинамических переменных в модели звуковых источников турбулентной струи» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 506, № 1, с. 4-15 (2022)

Исследуется механизм генерации шума в турбулентной струе на основе метода акустической аналогии. Целью работы является разработка модели звукового источника, в которой отсутствует так называемая сдвиговая компонента шума. Это условие было сформулировано ранее в результате анализа мультимикрофонных акустических измерений струи, которые показали, что акустические аналогии, учитывающие сдвиговый шум, расходятся с данными эксперимента. Предложенная в настоящей работе модель основана на разделении акустических и гидродинамических переменных и использовании оператора распространения, в котором не содержатся гидродинамические степени свободы. Такой подход позволяет естественным образом исключить сдвиговую компоненту в звуковом излучении и добиться хорошего соответствия данным акустических измерений. Моделирование звукового источника проводится в рамках предположений о квадрупольности и изотропности пульсаций, ответственных за звуковое излучение. Проводится сравнение результатов моделирования с экспериментальными данными по направленности основных азимутальных гармоник звукового излучения струи со скоростью 120 м/c. Полученные результаты дают важный вклад в понимание природы излучающей звук турбулентности в сдвиговых потоках.

Копьев В.Ф., Зайцев М.Ю., Величко С.А., Долотовский А.В., Шевяков В.И. «Об определении аэродинамического шума основных элементов натурного самолета с использованием многомикрофонной антенны и алгоритмов бимформинга» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 506, № 1, с. 68-81 (2022)

Представлены результаты акустического летного эксперимента по локализации и ранжированию источников аэродинамического шума натурного самолета с использованием 108-микрофонной антенны. В результате проведенных исследований получены уникальные данные о пространственном положении основных источников шума натурного самолета и их частотном составе, а также проведен сравнительный анализ относительного вклада каждого из источников в суммарный шум самолета для различных режимов полета. Представленные результаты будут использованы при разработке малошумных конфигураций отечественных пассажирских самолетов для обеспечения конкурентоспособных уровней шума на местности, удовлетворяющих современным и перспективным нормам ИКАО.

Беляев И.В., Копьев В.Ф., Зайцев М.Ю., Остриков Н.Н. «Испытания маломасштабного шасси регионального самолета в заглушенной камере АК-2 цаги и сравнение с результатами летного эксперимента» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 506, № 1, с. 82-89 (2022)

В связи с успехами в области снижения шума двигателя, шум планера стал одним из основных источников шума современных самолетов при заходе на посадку. Шасси является важным источником шума планера, и его снижение необходимо для дальнейшего снижения общего шума самолета и удовлетворения действующим и перспективным нормам по шуму на местности. Задача моделирования и снижения аэродинамического шума при обтекании потоком такого сложного объекта, как шасси современного самолета, состоящего из большого числа элементов разных форм и размеров, крайне сложна. В России экспериментальные исследования шума шасси можно проводить либо на маломасштабных моделях (в частности, в заглушенной камере АК-2 ЦАГИ), либо в натурном эксперименте с помощью метода локализации источников шума (так называемого бимформинга). Таким образом, представляет интерес сравнение измерений шума маломасштабных моделей шасси самолета и результатов летных испытаний, в которых с помощью метода бимформинга измеряется шум шасси. В данной работе впервые в отечественной практике проведено такое сравнение применительно к шуму шасси регионального самолета и предложен метод пересчета результатов испытаний маломасштабных моделей шасси на натурные масштабы.

Копьев В.Ф., Остриков Н.Н., Денисов С.Л., Яковец М.А., Ипатов М.С. «Сравнительное исследование методов извлечения импеданса на различных установках типа "интерферометр с потоком", выполненное по результатам анализа экспериментальных данных, полученных в рамках проекта IFAR» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 506, № 1, с. 90-103 (2022)

Обсуждаются результаты сравнительных исследований различных методов извлечения импеданса звукопоглощающих конструкций по результатам измерений на различных установках типа “Интерферометр с потоком”. В качестве исследуемых образцов звукопоглощающих конструкций использовались классические однослойные звукопоглощающие конструкции. Извлечение импеданса проводилось как при отсутствии, так и при наличии спутного воздушного потока. Выявлена зависимость извлеченных значений импеданса от числа использовавшихся микрофонов и их положения, как при наличии воздушного потока, так и при его отсутствии. Сравнение извлеченных значений импеданса, полученного на различных установках и различными методами при наличии воздушного потока, показало зависимость значений действительной и мнимой частей импеданса от метода извлечения и частоты.

Бычков О.П., Зайцев М.Ю., Копьев В.Ф., Фараносов Г.А., Чернышев С.А. «О двух подходах к моделированию шума низкоскоростных дозвуковых струй» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 506, № 1, с. 16-25 (2022)

Представлено подробное исследование структуры звукового поля дозвуковой турбулентной струи. Для анализа используются экспериментальные данные, полученные методом азимутальной декомпозиции, и численные данные, полученные методом моделирования крупных вихрей. Проводится сравнение двух подходов к моделированию источников шума: модели “мелкомасштабной” турбулентности и модели волн неустойчивости. Показано, что модель “мелкомасштабной” турбулентности позволяет воспроизвести нетривиальные характеристики направленности излучения азимутальных мод в широком диапазоне параметров и, по-видимому, является более адекватной реальной физике процессов генерации шума в дозвуковых струях.

Консон А.Д., Волкова А.А., Корецкая А.С. «Пространственная локализация источника широкополосного сигнала по глубине погружения в условиях подводного звукового канала» Гидроакустика, № 50, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA50.pdf (2022)

Рассмотрена возможность однокоординатной пространственной локализации по глубине погружения источника широкополосного сигнала в морском волноводе путем анализа параметров лучей, распространяющихся парами. Рассмотрена модель распространения пары смежных лучей в окрестности точки излучения. Проведено компьютерное моделирование в условиях реального подводного звукового канала в Черном море в летний период. Показано, что в условиях подводного звукового канала относительное запаздывание сигналов пары смежных лучей функционально связано с глубиной погружения источника, и может быть использовано при решении однокоординатной задачи пространственной локализации источника широкополосного сигнала по глубине погружения. Ключевые слова: гидроакустика, шумопеленгование, локализация, глубина погружения, акустические лучи, подводный звуковой канал.

Амбросимов А.К., Либина Н.В., Корж А.О. «Инструментальные наблюдения изменчивости гидрофизического режима среднего Каспия в июле 2008 года» Экологические системы и приборы, № 9, с. 625 (2010)

Проведены исследования пространственной изменчивости гидрофизических параметров в западной части Среднего Каспия во второй половине июля 2008 г. Методы наблюдений включали в себя: выполнение регулярных станций СТД-зондирований и буксировки доплеровского акустического профилографа течений (ADCP) для получения квазимгновенных разрезов течений. Показано, что в конце июля в западной части Среднего Каспия гидрологическая вертикальная структура вод имеет ярко выраженный двухслойный характер. Над и под термоклином скорости и направления течений неоднородны и различаются как по направлению, так и по интенсивности. В прибрежной области Западного Каспия был инструментально обнаружен локальный апвеллинг, который также хорошо прослеживался на поверхности моря по спутниковым картам, полученным с ИСЗ AQUA. В прибрежной области фиксировались мезомасштабные вихри. Ключевые слова: зондирование; температура; термоклин; скорости течения; апвеллинг; вихри.

Корнев А.Ф., Кацев Ю.В., Коваль В.В., Оборотов Д.О., Кучма И.Г., Митряев В.А. «Пикосекундный Nd:YAG лазер с широким рабочим температурным диапазоном (–40–+40)°С» Труды Института прикладной астрономии РАН № 57, с. 16-22 (2021)

Пикосекундные лазеры широко используются в различных промышленных и научных приложениях. Одним из таких приложений является высокоточная спутниковая лазерная дальнометрия. Современное состояние высокоточной спутниковой лазерной дальнометрии требует стабильных и надежных лазеров с короткой длительностью импульса, высокой частотой следования импульсов и высоким уровнем устойчивости к условиям окружающей среды для достижения наибольшей точности измерений. В настоящей работе представлены результаты разработки Nd:YAG лазера, построенного по схеме «задающий генератор – регенеративный усилитель – генератор второй гармоники» и предназначенного для прецизионной спутниковой локации. В качестве задающего генератора используется пикосекундный лазерный диод, работающий в режиме модуляции усиления. Регенеративный усилитель основан на двух Nd:YAG активных элементах ∅6×30 мм с торцевой диодной накачкой. В качестве генератора второй гармоники используется кристалл LBO 5×5×10 со II типом фазового синхронизма. Лазер излучает импульсы длительностью 35 пс на длине волны 532 нм с энергией >2.5 мДж и стабильностью <2% (СКО). Эффективность преобразования во вторую гармонику составила до 65%. Частота следования импульсов – 300 Гц, возможна работа на частоте до 1000 Гц. Расходимость излучения составляет 0.3 мрад по уровню интенсивности 1/e₂ при диаметре пучка на выходе лазера 3.4 мм. Главной особенностью разработанной системы является возможность работы при температуре окружающей среды от –40 до +40°C, что достигается за счет следующих технических решений: термостабилизация корпуса лазера при помощи жидкостного контура с использованием чиллера, а также применение системы гибких нагревателей и многослойной теплоизоляции корпуса. Лазер установлен на дальномере «Сажень–ТМ» в обсерватории «Светлое». Короткая длительность импульса, высокая стабильность формы импульса и энергии импульса, а также возможность работы в широком диапазоне температур окружающей среды делают этот лазер востребованным инструментом для высокоточной спутниковой лазерной дальнометрии.

Корнев А.Ф., Балмашнов Р.В., Коваль В.В. «Пикосекундные Nd:YAG лазеры с субджоулевым уровнем энергии для лунной лазерной дальнометрии» Труды Института прикладной астрономии РАН № 58, с. 41-50 (2021)

Представлено сравнение двух схем мощных пикосекундных лазерных усилителей с субджоулевым уровнем выходной энергии, работающих на частоте следования импульсов 200 Гц, которые могут быть использованы в лунной лазерной дальнометрии: (1) однокаскадная шестипроходовая на активном элементе Nd:YAG ∅15×140 и (2) двухкаскадная двухпроходовая на двух активных элементах Nd:YAG ∅15×140 мм и ∅10×140 мм. В работе приведены основные экспериментальные результаты испытаний и сравнение схем. Выходная энергия импульсов излучения 1064 нм в схемах (1) и (2) составила 0.53 Дж и 0.92 Дж, длительность импульсов – 81 пс и 71 пс соответственно. Выходная энергия схемы (2) была ограничена эффектом мелкомасштабной самофокусировки. Выходное излучение в каждой схеме было преобразовано во вторую гармонику с помощью кристалла LBO. Эффективность генерации второй гармоники в схемах (1) и (2) составила 54 и 79% соответственно. Энергия излучения на длине волны 532 нм составила 286 мДж и 730 мДж в схемах (1) и (2) соответственно. Выходная энергия схемы (2) была ограничена эффектом мелкомасштабной самофокусировки. Обе разработанные схемы обладают высокой стабильностью формы импульса, высокой выходной энергией и высокой частотой следования импульсов. Однокаскадная схема (1) имеет меньшую себестоимость за счет использования одного каскада усиления, но является более сложной. Энергия импульса на выходе усилителя (1) достаточна для использования его в лунной лазерной дальнометрии. Схема (2) устойчива к разъюстировкам, в ней проще компенсировать термически наведенное двулучепреломление и нестационарные искажения волнового фронта. Схема (2) позволяет получить более высокую равномерность распределения интенсивности излучения в ближнем поле и меньшую расходимость излучения. Значения выходной энергии на длинах волн 1064 нм и 532 нм, которые получены в схеме (2), являются рекордными для данного класса лазеров.

Шибков В.М., Корнев К.Н., Логунов А.А., Нестеренко Ю.К. «Нагрев газа в условиях пульсирующего поперечно-продольного разряда в дозвуковых и сверхзвуковых воздушных потоках» Физика плазмы, 48, № 7, с. 648-656 (2022)

Приведены результаты экспериментальных исследований нестационарного пульсирующего поперечно-продольного разряда, создаваемого в высокоскоростных потоках воздуха и пропан-воздушной смеси. Показано, что в условиях изучаемого разряда вблизи электродов газ сильно нагревается до температур 6000–9000 К, при этом температура газа растет с увеличением разрядного тока и скорости воздушного потока. Проведены тестовые эксперименты, результаты которых показывают, что в условиях электродного поперечно-продольного разряда реализуется квазистационарное несамостоятельное горение сверхзвукового потока пропан-воздушной смеси.

Высоцкий В.И., Корнилова А.А., Корнеева Ю.В., Крит Т.Б. «Исследование аномальных радиационных и тепловых явлений при кавитации струи жидкости. 1. Аномальные эффекты при генерация рентгеновского излучения стимулированного процессом кавитации жидкости» Инженерная физика, № 2, с. 33-45 (2016)

Рассмотрены оптические и радиационные (рентгеновские) процессы, которые сопутствуют режиму кавитации при поступательном движении двух типов жидкостей – циркулирующего по замкнутому контуру машинного масла или свободного выхода сверхзвуковой струи воды из узкого канала. Показано, что в определенном интервале давлений при выходе струи машинного масла из диафрагмы возникает интенсивное бело-голубое свечение, свойства которого принципиально отличаются от сонолюминесценции. Обнаружено, что корпус камеры, внутри которой происходит зарождение и эволюция кавитационных пузырьков в объеме циркулирующего масла, а также выходная часть канала и начальный участок струи воды являются источниками интенсивного рентгеновского излучения, генерация которого связана с процессами кавитации и последующим возбуждением ударных волн. Частота (энергия) рентгеновского излучения зависит от типа атомов на излучающей поверхности (для масла – корпус камеры, для струи воды – поверхность струи, для канала – атомы металла на поверхности) и возрастает с увеличением заряда атомов от 1 до 5 кэВ. Полная активность рентгеновского излучения в исследуемой установке в режиме свободного выхода струи превышает 0,1 Кюри. Впервые обнаружено, что воздействие на толстые отдаленные экраны ударных акустических волн, которые формируются в воздухе в результате кавитации струи воды, приводит к генерации квазикогерентного направленного рентгеновского излучение с обратной стороны этих экранов. Пространственные параметры этого излучения зависят от формы и сечения экрана и от пространственных характеристик ударной волны. Предсказана возможность и проведены эксперименты по использованию «классических» твердотельных (стеклянных и металлических) линз для итоговой фокусировки комбинированных акусто-рентгеновских волн. Показано, что такие устройства можно использовать для фокусировки импульсного рентгеновского излучения. Ключевые слова: кавитация в струе жидкости, ударные волны, генерация рентгеновского излучения.

Высоцкий В.И., Корнилова А.А., Василенко А.О., Томак В.И., Корнеева Ю.В., Крит Т.Б., Высоцкий М.В. «Исследование аномальных радиационных и тепловых явлений при кавитации струи жидкости. Часть 2. Генерация и исследование незатухающих тепловых волн, формируемых при кавитации» Инженерная физика, № 4, с. 9-20 (2016)

Рассмотрены акустические и тепловые эффекты, которые сопровождают кавитационные явления, протекающие в струе жидкости при ее кавитации. В процессе экспериментов с использованием акустических детекторов обнаружено, что в пространстве за пределами кавитационной камеры регистрируются низкочастотные и высокочастотные колебания, частоты которых лежат, соответственно, в области 8–20 кГц и 70–250 МГц. Эти волны регистрируются как возле поверхности камеры, так и далеко за ее пределами (вплоть до 2 м), причем волны высокой частоты распространяются без заметного поглощения. Первая группа волн соответствует «обычным» акустическим колебаниям и ее происхождение связано с механическим резонансом кавитационной камеры, который модулирует интенсивность многопузырьковой кавитации. Более высокочастотные волны не связаны с акустическими процессами, поскольку гиперзвуковые волны высокой такой частоты не распространяются в воздухе. Эти волны не относятся к электромагнитным колебаниям. Проведенный ранее и уточненный в работе теоретический анализ показал, что эти слабозатухающие высокочастотные волны предположительно представляют собой тепловые волны, которые при определенных условиях могут распространяться в разных средах без затухания. Основными требованиями к существованию и возбуждению таких волн является конечное время локальной тепловой релаксации (времени локальной «максвелизации») теплового возмущения в материальной среде, а также наличие в спектре теплового возмущения спектральных компонент на частоте этих волн. Второе условие выполняется при воздействии на границе раздела очень коротких ударных волн, связанных с кавитацией. Все эти условия были выполнены в проведенных экспериментах. Ключевые слова: кавитация в струе жидкости, ударные волны, уравнение теплопроводности, тепловые (температурные) волны, непоглощающиеся волны.

Высоцкий В.И., Корнилова А.А., Корнеева Ю.В., Крит Т.Б. «Исследование аномальных радиационных и тепловых явлений при кавитации струи жидкости. 1. Аномальные эффекты при генерация рентгеновского излучения стимулированного процессом кавитации жидкости» Инженерная физика, № 2, с. 33-45 (2016)

Рассмотрены оптические и радиационные (рентгеновские) процессы, которые сопутствуют режиму кавитации при поступательном движении двух типов жидкостей – циркулирующего по замкнутому контуру машинного масла или свободного выхода сверхзвуковой струи воды из узкого канала. Показано, что в определенном интервале давлений при выходе струи машинного масла из диафрагмы возникает интенсивное бело-голубое свечение, свойства которого принципиально отличаются от сонолюминесценции. Обнаружено, что корпус камеры, внутри которой происходит зарождение и эволюция кавитационных пузырьков в объеме циркулирующего масла, а также выходная часть канала и начальный участок струи воды являются источниками интенсивного рентгеновского излучения, генерация которого связана с процессами кавитации и последующим возбуждением ударных волн. Частота (энергия) рентгеновского излучения зависит от типа атомов на излучающей поверхности (для масла – корпус камеры, для струи воды – поверхность струи, для канала – атомы металла на поверхности) и возрастает с увеличением заряда атомов от 1 до 5 кэВ. Полная активность рентгеновского излучения в исследуемой установке в режиме свободного выхода струи превышает 0,1 Кюри. Впервые обнаружено, что воздействие на толстые отдаленные экраны ударных акустических волн, которые формируются в воздухе в результате кавитации струи воды, приводит к генерации квазикогерентного направленного рентгеновского излучение с обратной стороны этих экранов. Пространственные параметры этого излучения зависят от формы и сечения экрана и от пространственных характеристик ударной волны. Предсказана возможность и проведены эксперименты по использованию «классических» твердотельных (стеклянных и металлических) линз для итоговой фокусировки комбинированных акусто-рентгеновских волн. Показано, что такие устройства можно использовать для фокусировки импульсного рентгеновского излучения. Ключевые слова: кавитация в струе жидкости, ударные волны, генерация рентгеновского излучения.

Высоцкий В.И., Корнилова А.А., Василенко А.О., Томак В.И., Корнеева Ю.В., Крит Т.Б., Высоцкий М.В. «Исследование аномальных радиационных и тепловых явлений при кавитации струи жидкости. Часть 2. Генерация и исследование незатухающих тепловых волн, формируемых при кавитации» Инженерная физика, № 4, с. 9-20 (2016)

Рассмотрены акустические и тепловые эффекты, которые сопровождают кавитационные явления, протекающие в струе жидкости при ее кавитации. В процессе экспериментов с использованием акустических детекторов обнаружено, что в пространстве за пределами кавитационной камеры регистрируются низкочастотные и высокочастотные колебания, частоты которых лежат, соответственно, в области 8–20 кГц и 70–250 МГц. Эти волны регистрируются как возле поверхности камеры, так и далеко за ее пределами (вплоть до 2 м), причем волны высокой частоты распространяются без заметного поглощения. Первая группа волн соответствует «обычным» акустическим колебаниям и ее происхождение связано с механическим резонансом кавитационной камеры, который модулирует интенсивность многопузырьковой кавитации. Более высокочастотные волны не связаны с акустическими процессами, поскольку гиперзвуковые волны высокой такой частоты не распространяются в воздухе. Эти волны не относятся к электромагнитным колебаниям. Проведенный ранее и уточненный в работе теоретический анализ показал, что эти слабозатухающие высокочастотные волны предположительно представляют собой тепловые волны, которые при определенных условиях могут распространяться в разных средах без затухания. Основными требованиями к существованию и возбуждению таких волн является конечное время локальной тепловой релаксации (времени локальной «максвелизации») теплового возмущения в материальной среде, а также наличие в спектре теплового возмущения спектральных компонент на частоте этих волн. Второе условие выполняется при воздействии на границе раздела очень коротких ударных волн, связанных с кавитацией. Все эти условия были выполнены в проведенных экспериментах. Ключевые слова: кавитация в струе жидкости, ударные волны, уравнение теплопроводности, тепловые (температурные) волны, непоглощающиеся волны.

Кондратьев Б.П., Киреева Е.Н., Корноухов В.С., Трубицына Н.Г. «Либрации в двойных барах галактик» Астрономический журнал, 99, № 8, с. 619-627 (2022)

Разработан новый аналитический метод исследования взаимных поворотных колебаний (либраций) гравитирующих звездных эллипсоидов, образующих двойные бары в дисковых галактиках. Модель двойного бара представлена суперпозицией двух концентрических несоосных эллипсоидов (бар 1 и бар 2), имеющих разные масштабы и массы. Рассмотрены два варианта моделей: с однородными барами и со слоисто-неоднородным внешним баром 2. Для каждой модели получены выражения взаимной гравитационной энергии эллипсоидов и рассчитан момент сил между ними, построены лагранжианы и выводятся дифференциальные уравнения нелинейных либраций баров относительно “срединной” плоскости. Найдены решения этих уравнений, вычислены частоты и периоды либраций как в общем нелинейном случае, так и в приближении гармонических колебаний. Обсуждается приложение метода к изучению динамики других подсистем галактик.

Агафонов А.А., Коробов А.И., Изосимова М.Ю., Кокшайский А.И., Одина Н.И. «Особенности распространения волн Лэмба в клине из АБС-пластика с параболическим профилем» Акустический журнал, 68, № 5, с. 467-474 (2022)

Приведены результаты экспериментальных исследований распространения упругих изгибных волн в элементе метаматериала, представляющем собой клин, толщина которого меняется по параболическому закону. Образец изготовлен методом 3D-печати из полимера АБС. Описана экспериментальная установка для генерации и регистрации упругих изгибных волн в изготовленном образце клина. Регистрация и визуализация упругих волн в клине осуществлялась лазерным сканирующим виброметром. Экспериментально исследованы особенности распространения изгибных волн в изготовленном образце клина параллельно и перпендикулярно ребру клина. Анализируются результаты эксперимента. Проведенные исследования показали, что изготовленный в работе клин является волноводом, концентрирующим энергию акустической волны, что является важным при разработке акустических метаматериалов и поглощающих устройств, работающих по принципу “акустической черной дыры”. Ключевые слова: параболический клин, волна Лэмба, лазерная виброметрия, акустическая черная дыра.

Корпусов М.О. «Нелинейные уравнения теории ионно-звуковых волн в плазме» Журнал вычислительной математики и математической физики, 61, № 11, с. 1927-1936 (2021)

Выведены новые нелинейные уравнения высокого порядка соболевского типа, описывающие ионно-звуковые волны в плазме во внешнем электрическом или магнитном полях. Несмотря на громоздкий вид уравнений, для исследования соответствующих начальных и начально-краевых задач развиты методы исследования. Так, используя наши результаты, мы в дальнейшем предложим достаточные условия возникновения режимов с обострением.

Винокуров А., Атапин К., Бордолои О.П., Саркисян А., Кашияп Ю., Чакраборти М., Рахна П.Т., Костенков А., Соловьева Ю., Фабрика С., Сафонова М., Гогои Р., Сутариа Ф., Мурти Дж. «Одновременные наблюдения ультраяркого рентгеновского источника Holmberg II X-1 в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах с помощью индийской космической миссии AstroSat» Астрофизический бюллетень, 77, № 3, с. 258-275 (2022)

Представлены результаты восьми одновременных наблюдений в ультрафиолетовом (УФ) и рентгеновском диапазонах сильно переменного ультраяркого рентгеновского источника (ultraluminous X-ray source, ULX) Holmberg II X-1, выполненных с помощью AstroSat – индийского космического спутника, работающего в нескольких диапазонах длин волн. В течение всего периода наблюдений с конца 2016 г. по начало 2020 г. Holmberg II X-1 показал умеренную рентгеновскую светимость около 8·10³⁹ эрг с^–1 и жесткий степенной спектр с Γ≤1.9. Продемонстрированная объектом в наблюдениях AstroSat низкая амплитуда вариаций рентгеновского потока (около 50% от величины минимального потока) и незначимая переменность в УФ-диапазоне (верхний предел примерно 25%) не позволили надежно обнаружить корреляцию между изменениями потоков в этих диапазонах. При этом в пределах каждого конкретного наблюдения амплитуда рентгеновской переменности оказалась более высокой, достигая фактора 2–3 относительно среднего уровня, однако она наблюдается в виде относительно коротких стохастических вспышек. Полученные результаты были рассмотрены с точки зрения трех моделей: прогретых рентгеновским излучением фотосферы звезды-донора, диска и ветра. Мы также оценили нижний предел переменности объекта в рентгеновском диапазоне, который позволил бы отвергнуть хотя бы некоторые из перечисленных моделей.

Титов М.Ю., Журавлёв С.И., Ершов Н.С., Костина Н.М. «Проблемы и перспективы защиты акустической речевой информации» Промышленные АСУ и контроллеры, № 2, с. 55-58 (2021)

Рассматривается проблема защиты речевой информации от утечки по техническим каналам. Раскрыты особенности проявления технических каналов утечки, связанных с акустическими преобразованиями, описаны некоторые способы получения информации. Ключевые слова: акустическая речевая разведка; форманта; фонема; защита информации; разборчивость речи; речевой сигнал.

Колкер Д.Б., Шерстов И.В., Бойко А.А., Костюкова Н.Ю., Ерушин Е.Ю., Павлюк А.В. «Квантово-каскадные лазеры среднего ИК-диапазона в компактных оптикоакустических газовых сенсорах» Журнал прикладной спектроскопии, 89, № 4, с. 580-586 (2022)

Рассматриваются режимы генерации квантово-каскадных лазеров для оптико-акустических сенсоров метана и аммиака, приводятся перестроечные и выходные характеристики данных лазеров в зависимости от тока и температуры. Представлены результаты экспериментов по исследованию концентрационной чувствительности разработанных на основе этих лазеров рабочих образцов приборов, готовых к испытаниям. Показано, что линейный динамический диапазон измерения концентрации метана с помощью исследуемого оптико-акустического газоанализатора составляет приблизительно четыре декады: от ∼0.3 до ∼2000–3000 ppm CH₄.

Косырева С.В. «Гетерофония вятских мари: опыт комплексного изучения» Музыковедение, № 3, с. 3016 (2010)

Статья посвящена комплексному изучению традиционного музыкального фольклора вятских мари. Предлагается методика акустического анализа темброинтонационных пластов (гетерофонов), сформировавших гетерофонию вятских мари. Ключевые слова: гетерофония, гетерофоны, темброинтонирование, акустический анализ

Косырева С.В. «Инструментальное темброинтонирование в традиционной музыке вятских мари» Музыковедение, № 3, с. 321 (2011)

Статья посвящена проблеме инструментального темброинтонирования в музыкальной традиции вятских мари. Особое внимание уделено вокальным гетерофонам, обладающим инструментальной характеристикой. Данный феномен рассматривается с точки зрения влияния тембра и строя марийского аэрофона шувыра на вокальную эстетику. Ключевые слова: инструментальное темброинтонирование, гетерофоны, акустический анализ, шувыр.

Котеров В.Н., Романенко Р.И. «Расчет осаждения струи капельной влаги моментным методом» Журнал вычислительной математики и математической физики, 61, № 10, с. 1672-1683 (2021)

На примере задачи расчета осаждения шлейфа мелкодисперсной капельной влаги, образованного компактным источником в потоке воздуха, проводится верификация моментного метода приближенного решения уравнения переноса и диффузии полидисперсной среды. Формулируется способ замыкания бесконечной цепочки моментных уравнений. Результаты расчетов уравнения переноса и диффузии сравниваются с расчетами, выполненными по двухмоментному и трехмоментному приближениям.

Котов С.С., Додонов С.Н., Мовсесян Т.А., Гроховская А.А. «Каталог квазаров, созданный по результатам среднеполосного фотометрического обзора на 1-м телескопе ШМИДТА» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 48, № 8, с. 535-552 (2022)

DOI: 10.31857/S0320010822080046

Павленко Е.П., Рахими Ф.К., Кохирова Г.И., Рахматуллаева Ф.Дж., Антонюк К.А., Пить Н.В., Хамроев У.Х. «Двухцветная фотометрия нового асинхронного поляра IGR J19552 + 0044» Доклады академии наук республики Таджикистан, 62, № 11-12, с. 645-652 (2019)

Представлены результаты двухцветных фотометрических наблюдений асинхронного поляра IGR J19552+0044, выполненных в Международной астрономической обсерватории Санглох (МАОС) и Крымской астрофизической обсерватории (КрАО) в течение трех ночей 20, 21, 22, июня 2019 года, охвативших 11 периодов вращения белого карлика. Длительные ряды наблюдений позволили выявить значительные изменения профиля кривых блеска от цикла к циклу. Выявлено одновременное существование двух периодических процессов: периода вращения белого карлика 0.0565 суток и орбитального периода 0.0580 суток. Этот результат согласуется с предположением, что источниками излучения системы являются циклотронное излучение аккреционной колонны на белом карлике и «эффект отражения» от вторичного компонента позднего спектрального класса.

Кохирова Г.И., Иванова А.В., Буриев А.М., Рахматуллаева Ф.Дж., Хамроев У.Х. «Определение координат и орбиты астероида Дон Кихот по наблюдениям в обсерватории Санглох» Доклады академии наук республики Таджикистан, 63, № 1-2, с. 55-60 (2020)

Представлены результаты астрометрической обработки оптических наблюдений астероида (3552) Дон Кихот, проведенных в Международной астрономической обсерватории Санглох в июле 2018 г. Определены координаты, видимая траектория и вычислена орбита астероида. Показано, что точность астрометрических измерений не превышает 0.80 и 0.57 угловых секунд по прямому восхождению и склонению объекта соответственно. Новые результаты хорошо согласуются с имеющимися динамическими данными. Показано, что, несмотря на зарегистрированную вспышку, орбита астероида стабильна, что говорит о том, что возможное столкновение с другим объектом не было катастрофичным и не привело к существенному изменению орбиты.

Кохирова Г.И., Бабаджанов П.Б., Хамроев У.Х., Джонмухаммади А.И., Кулаев И.В. «Астероидно-метеороидный комплекс Виргинид. Астероиды, связанные с метеороидным роем альфа-Виргиниды» Доклады академии наук республики Таджикистан, 63, № 3-4, с. 187-198 (2020)

Метеороидный рой Виргинид порождает ряд метеорных потоков и субпотоков, наблюдаемых на Земле ежегодно в период с февраля по май. Родительская комета роя не установлена, но родственная связь между некоторыми потоками и астероидами, сближающимися с Землей, ранее уже была обнаружена, на основе чего сделано предположение о кометной природе этих астероидов. Мы провели новый поиск АСЗ, принадлежащих астероидно-метеороидному комплексу Виргинид. По результатам вычисления эволюции орбит ряда АСЗ и определения теоретических параметров их родственных потоков выполнен поиск наблюдаемых активных потоков, схожих с теоретически предсказанными во всех опубликованных базах данных. Оказалось, что предсказанные метеорные потоки, родственные с 15 АСЗ, были отождествлены с активными потоками, порождаемыми метеороидным роем α-Виргиниды. Выявленная связь указывает на кометное происхождение астероидов, которые двигаются в рое Виргинид и с высокой вероятностью являются угасшими фрагментами крупной родительской кометы астероидно-метеороидного комплекса Виргинид.

Кохирова Г.И., Иванова А.В., Рахматуллаева Ф.Дж., Баранский А., Буриев А.М. «Результаты наблюдений двойственного объекта 2008GO98 (362Р) в 2017 г.» Доклады академии наук республики Таджикистан, 63, № 5-6, с. 328-342 (2020)

Представлены результаты оптических наблюдений двойственного объекта 2008 GO98 (362P), проведенных в Международной астрономической обсерватории Санглох Института астрофизики НАНТ и в Астрономической обсерватории Киевского национального университета им. Т. Шевченко в июле-сентябре 2017 г. В момент мониторинга у астероида зарегистрирован признак кометной активности в виде пылевой комы и хвоста, наличие которой подтвердили результаты исследования морфологии изображений. Определены видимые и абсолютные звездные величины астероида в фильтре R, показано постепенное их снижение в период наблюдений – от 13.97 до 14.53 абсолютных звёздных величин, что свидетельствует об убывании активности к концу мониторинга. Оценка эффективного диаметра астероида по нашим наблюдениям ^ км согласуется с имеющимися данными. Полученные новые данные позволяют предположить кометную природу объекта. Определены экваториальные координаты астероида, достаточная точность астрометрических измерений позволила вычислить орбиту, элементы которой согласуются с имеющимися орбитальными данными. Активность астероида не повлияла на стабильность орбиты.

Кохирова Г.И., Бахтигараев Н.С., Левкина П.А., Чазов В.В., Хамроев У.Х. «Особенности поступательно-вращательного движения избранных фрагментов космического мусора по наблюдениям в обсерватории Санглох» Доклады академии наук республики Таджикистан, 63, № 7-8, с. 474-480 (2020)

В Международной астрономической обсерватории Санглох Института астрофизики НАН Таджикистана при помощи телескопа Цейсс-1000 в период с 31 июля по 9 августа 2019 года проведена очередная сессия наблюдений избранных фрагментов космического мусора (КМ) с целью исследования изменения их блеска и закономерностей вращательного движения. Выявлены особенности вариации блеска фрагментов КМ с большим коэффициентом отношения средней площади миделевого сечения к массе. Приведены графики изменения блеска, найденные зависимости блеска от фазового угла, вычисленные значения коэффициентов отношения средней площади миделевого сечения к массе и периодов изменения блеска наблюдённых объектов. Показана стабильность параметров поступательно-вращательного движения одного фрагмента космического мусора с очень большим отношением площадь/масса, равным 29 м/кг, что не характерно для других фрагментов.

Кохирова Г.И., Бабаджанов П.Б., Хамроев У.Х., Джонмухаммади А.И., Кулаев И.В. «Астероидно-метеороидный комплекс Виргинид. II. Астероиды, связанные с метеороидным роем Эта-Виргиниды» Доклады академии наук республики Таджикистан, 63, № 9-10, с. 591-597 (2020)

Представлены результаты выявления новых астероидов сближающихся с Землей, принадлежащих астероидно-метеороидному комплексу Виргинид. По результатам вычисления эволюции орбит ряда АСЗ и определения теоретических параметров их родственных потоков выполнен поиск наблюдаемых активных потоков, схожих с теоретически предсказанными во всех опубликованных базах данных. Оказалось, что предсказанные метеорные потоки, родственные с 7 АСЗ, были отождествлены с активными потоками, порождаемыми метеороидным роем η-Виргиниды. Выявленная связь указывает на кометное происхождение рассмотренных АСЗ, которые двигаются в рое Виргинид и с высокой вероятностью являются угасшими фрагментами крупной родительской кометы астероидно-метеороидного комплекса Виргинид.

Кохирова Г.И., Бабаджанов П.Б., Хамроев У.Х., Джонмухаммади А.И. «Астероидно-метеороидный комплекс Виргинид. Астероиды, связанные с метеороидным роем ν-Виргиниды» Доклады академии наук республики Таджикистан, 63, № 11-12, с. 708-714 (2020)

Представляемые результаты являются продолжением исследования по выявлению новых астероидов сближающихся с Землей, принадлежащих астероидно-метеороидному комплексу Виргинид. По данным вычисления эволюции орбит ряда АСЗ и определения теоретических параметров их родственных потоков выполнен поиск наблюдаемых активных потоков схожих с теоретически предсказанными во всех опубликованных базах данных. Оказалось, что предсказанные метеорные потоки, родственные с 5 АСЗ, были отождествлены с активными потоками, порождаемыми метеороидным роем ν-Виргиниды. Установленная родственная связь свидетельствует о кометной природе рассмотренных объектов, которые двигаются в рое Виргинид и с высокой вероятностью являются угасшими фрагментами крупной родительской кометы астероидно-метеороидного комплекса Виргинид.

Кохирова Г.И., Бабаджанов П.Б., Хамроев У.Х., Джонмухаммади А.И., Кулаев И.В. «Астероидно-метеороидный комплекс Виргинид. Астероиды, связанные с метеороидным роем μ-Виргиниды» Доклады академии наук республики Таджикистан, 64, № 1-2, с. 57-63 (2021)

Представляемые результаты завершают исследование по выявлению новых астероидов, сближающихся с Землей, принадлежащих астероидно-метеороидному комплексу Виргинид. По данным вычисления эволюции орбит ряда АСЗ и определения теоретических параметров их родственных потоков, выполнен поиск наблюдаемых активных потоков, схожих с теоретически предсказанными во всех опубликованных базах данных. Оказалось, что предсказанные метеорные потоки, родственные с 4 АСЗ, были отождествлены с активными потоками, порождаемыми метеороидным роем μ-Виргиниды. Установленная родственная связь свидетельствует о кометной природе рассмотренных объектов, которые двигаются в рое Виргинид и с высокой вероятностью являются угасшими фрагментами родительской кометы роя. На основе представленной серии работ сделан обобщающий вывод: астероидно-метеороидный комплекс Виргинид состоит из ряда роев и суброев, порождающих метеорные потоки, и 31 объект кометной природы, представляющих собой угасшие фрагменты большей кометы-прародительницы комплекса.

Кохирова Г.И., Иванова А.В., Рахматуллаева Ф.Дж., Борисенко С.А., Агнихотри В.К., Буриев А.М. «Распад кометы Атлас по наблюдениям в Таджикистане и Индии» Доклады академии наук республики Таджикистан, 64, № 3-4, с. 171-182 (2021)

Долгопериодическая комета C/2019Y4 (Atlas) открыта в конце 2019 г., 31 мая 2020 г. она прошла перигелий своей орбиты. В конце марта 2020 г. наблюдения космического телескопа Хаббл зарегистрировали распад ядра кометы на несколько фрагментов. Для исследования этого явления в Цефеид обсерватории Индии, Международной астрономической обсерватории Санглох (МАОС) и Гиссарской астрономической обсерватории Института астрофизики НАНТ в марте-апреле 2020 г. проведены наблюдения кометы Атлас. Показано снижение видимого и абсолютного блеска кометы в фильтрах VRI, что подтверждает распад ядра, произошедший в этот период. Оценка скорости разлета фрагментов составляет несколько м/с, при таких скоростях дезинтеграция ядра может быть обусловлена мощным выбросом газов, что привело к разрушению механических связей конгломератов ядра кометы. Определены координаты кометы, вычислена орбита и показано, что распад ядра не повлиял на стабильность орбиты основного компонента ядра кометы.

Кохирова Г.И., Рахматуллаева Ф.Дж., Борисенко С.А. «Результаты наблюдений кометы P/2019 LD2 в обсерватории Санглох» Доклады академии наук республики Таджикистан, 64, № 5-6, с. 291-302 (2021)

Короткопериодическая комета P/2019 LD2 (Атлас) открыта в июне 2019 г. Первоначально объект был классифицирован как троянский астероид, но позже был включен в группу комет семейства Юпитера. Происхождение объекта доподлинно не установлено и поэтому исследование кометы продолжает представлять особый научный интерес. В августе 2020 г. проведены оптические наблюдения кометы в Международной астрономической обсерватории Санглох (МАОС) Института астрофизики НАНТ. Определен видимый и абсолютный блеск кометы в фильтре R, оценены параметр пылепроизводительности и верхний предел радиуса ядра. Показано распределения яркости вдоль хвоста и выявлена структура пылевого хвоста. Фотометрические данные указывают, что в период мониторинга комета находилась в состоянии нормальной кометной активности, связанной главным образом, с недавним прохождением перигелия.

Кохирова Г.И., Буриев А.М., Сафаров С.Н. «Определение физических свойств потенциально опасного астероида 2003 SD220 по наблюдениям в Гиссарской астрономической обсерватории» Доклады академии наук республики Таджикистан, 64, № 7-8, с. 401-405 (2021)

Представлены результаты фотометрической обработки многоцветных наблюдений потенциально опасного астероида 2003 SD220, проведенных на телескопе АЗТ-8 Гиссарской астрономической обсерватории в период его сближения с Землей в декабре 2018 г. Получены видимый и абсолютный блеск астероида в четырех фильтрах. Построены кривые блеска и показано, что блеск объекта в период наблюдений практически не изменялся, абсолютное значение блеска соответствует эфемеридной величине. Показатели цвета соответствуют астероидам S-типа. Оценки диаметра астероида по нашим наблюдениям хорошо согласуются с имеющимися данными. Сближение астероида с Землей не привело к существенным изменение его физических свойств.

Кохирова Г.И., Бабаджанов П.Б., Латипов М.Н., Джонмухаммади А.И., Хамроев У.Х. «Новые околоземные объекты в комплексе Таурид» Известия Национальной академии наук Таджикистана. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук (ранее: Известия Академии наук Республики Таджикистан. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук), № 1, с. 40-61 (2022)

Метеороидный рой Таурид, комета 2Р/Энке, являющаяся родителем роя и более 30 астероидов, сближающихся с Землей, в действительности являющимися угасшими фрагментами родительской кометы, образуют кометно-астероидно-метеороидный комплекс Таурид. Рой Таурид порождает метеорные потоки и субпотоки, наблюдаемые на Земле ежегодно в период октябрь–ноябрь и май-июнь. Мы провели новый поиск астероидов, принадлежащих комплексу Таурид, в базе данных астероидов, сближающихся с Землей, открытых в 2005–2014 гг. По результатам вычисления эволюции орбит и определения теоретических параметров родственных потоков ряда астероидов выполнен поиск наблюдаемых активных потоков, схожих с теоретически предсказанными во всех опубликованных базах данных. Предсказанные метеорные потоки, родственные с 16 астероидами, были отождествлены с активными потоками и субпотоками, порождаемыми метеороидным роем Таурид. Выявленная связь комплекса с 16 астероидами свидетельствует об их общем кометном происхождении. Новые околоземные объекты наряду с уже установленными двигаются в рое Таурид и с высокой вероятностью являются угасшими фрагментами кометы 2Р/Энке – родителя комплекса Таурид или более крупной родительской кометы, распавшейся 20–30 тысяч лет назад.

Ильясов Х.Х., Кравцов А.В., Кравцов Ал.В., Кузнецов С.В. «Интегральное представление решения нестационарной задачи Лэмба в случае предельного значения коэффициента Пуассона» Журнал вычислительной математики и математической физики, 62, № 3, с. 478-487 (2022)

Рассматривается нестационарная задача Лэмба для упругого полупространства в случае, когда коэффициент Пуассона принимает предельное значение 1/2. Для осевой симметрии решение представляется в виде повторного несобственного интеграла. Внутренний интеграл по вертикальной прямой на комплексной плоскости приводится к сумме вычетов и сумме нескольких интегралов от действительной переменной. Получена оценка решения при больших значениях полярного радиуса.

Ильясов Х.Х., Кравцов А.В., Кравцов Ал.В., Кузнецов С.В. «Интегральное представление решения нестационарной задачи Лэмба в случае предельного значения коэффициента Пуассона» Журнал вычислительной математики и математической физики, 62, № 3, с. 478-487 (2022)

Рассматривается нестационарная задача Лэмба для упругого полупространства в случае, когда коэффициент Пуассона принимает предельное значение 1/2. Для осевой симметрии решение представляется в виде повторного несобственного интеграла. Внутренний интеграл по вертикальной прямой на комплексной плоскости приводится к сумме вычетов и сумме нескольких интегралов от действительной переменной. Получена оценка решения при больших значениях полярного радиуса.

Валиев Х.Ф., Крайко А.Н., Тилляева Н.И. «Об упрощении численных и аналитических “инструментов” описания “звукового удара”» Журнал вычислительной математики и математической физики, 62, № 4, с. 642-658 (2022)

В свете современного состояния и тенденций развития методов математического моделирования звукового удара от сверхзвуковых летательных аппаратов обсуждается место численных и аналитических инструментов его описания. Отмечена возрастающая роль численных расчетов на адаптированных к особенностям течения сетках в рамках стационарных уравнений Эйлера (в координатах летательных аппаратов на “крейсерском” режиме полета) до расстояний от нескольких до пары десятков его длин. Другая важная тенденция – замена развивавшегося с середины ХХ в. сложного численно-аналитического аппарата описания “среднего” и “дальнего” полей звукового удара более простыми подходами, в том числе, без обращения к функции Уизема. В развитие этих тенденций в рамках уравнений Эйлера продемонстрирована возможность численного расчета типичных для звукового удара волновых структур без ограничений на расстояния и на интенсивности ударных волн, включая крайне малые. Описание эволюции звукового удара с удаления в 15–20 длин летательных аппаратов и до Земли сведено к мгновенному решению следующих из осесимметричных уравнений Эйлера задач Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений. Вязкое размазывание слабых ударных волн описывает известное одномерное стационарное решение уравнений Навье–Стокса.

Кранц В.З. «Об аномалии распространения звука применительно к системе гидроакустической связи со сложными сигналами» Гидроакустика, № 50, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA50.pdf (2022)

Выполнена оценка влияния аномалии распространения звука на результат корреляционной обработки в системе гидроакустической связи со сложными сигналами в условиях многолучевого канала. Рассмотрена система связи, содержащая как однокомпонентный синхросигнал, так и двухкомпонентный сигнал информационного блока, обеспечивающая разрешение лучей по времени и их раздельную обработку. Показано, что наличие аномалии на входе системы обработки не является фактором, обеспечивающим повышение отношение сигнал/помеха на ее выходе. Ключевые слова: аномалия, многолучевое распространение, синхросигнал, информационный блок, М-последовательность.

Красильников И.М. «Виды электронного музыкального творчества» Музыковедение, № 11, с. 2-8 (2012)

Электронная музыка – это совокупность объединенных стереофоническим складом фактуры музыкальных явлений. Ее подразделение на виды определяется опорой на различные базовые музыкально-коммуникативные модели: автокоммуникацию, импровизацию или композицию, а также – степенью полноты использования электроакустического звукового материала в зависимости от ориентировки на возможности звукорежиссерских, связанных с аналоговым синтезом или цифровых средств его создания. Ключевые слова: электронная музыка, стереофонический склад фактуры, звуковой материал, автокоммуникация, импровизация, композиция.

Ашимбаева Н.Т., Лехт Е.Е., Пащенко М.И., Краснов В.В., Толмачев А.М. «Эволюция мазерного излучения OH в области активного звездообразования W75 N. II. Исследования в линиях 1667 и 1720 МГц» Астрономический журнал, 99, № 8, с. 628-649 (2022)

Представлены результаты мониторинга мазерного источника OH W75 N в главной 1667 МГц и сателлитной 1720 МГц линиях, выполненного в 2007–2020 гг. на радиотелескопе в Нансэ (Франция). Период 2007–2009 гг. характерен высокой активностью мазера в целом во всех линиях, кроме 1612 МГц, где излучение имеет тепловой характер. В процессе выполнения мониторинга обнаружены сильные временные вариации плотности потока и параметров поляризации для большинства спектральных деталей. Обнаружено, что степень круговой поляризаци (m_C), а также степень (m_L) и поляризационный угол (χ) линейной поляризации меняются со временем по определенным закономерностям, либо меняются очень мало. Имеется корреляция переменности этих параметров с переменностью плотности потока. При этом лучевые скорости деталей меняются очень слабо. Проведено отождествление спектральных деталей в обеих линиях (1667 и 1720 МГц) с мазерными пятнами на VLBA картах, полученных в апреле 2008 г. С мазерными пятнами, проецируемыми на VLA 1 (молекулярный поток), мы отождествили семь спектральных деталей в линии 1667 МГц и одиннадцать в линии 1720 МГц. Они расположены в разных частях большой дуги и хорошо иллюстрируют тот факт, что ориентация вектора магнитного поля более или менее монотонно меняется вдоль дуги. С мазерными пятнами, проецируемыми на VLA 2 (кеплеровский диск), отождествлено семь спектральных деталей в линии 1667 МГц. Они образуют малую дугу, которая направлена от VLA 2. Векторы магнитного поля, связанные с мазерными пятнами, ориентированы перпендикулярно к этой дуге. После вспышек излучения на 0.38 и 1.2 км/с векторы магнитного поля этих деталей стали ориентированы вдоль дуги. Для трех зеемановских пар в линии 1667 МГц (VLA 2) определена величина продольного магнитного поля. Во всех случаях поле направлено к наблюдателю. У двух деталей (–4.9 и 1.2 км/с) обнаружено монотонное изменение позиционного угла на величину 140 и 110°, при этом скорость поворота плоскости поляризации составляет 5°/мес и 7°/мес соответственно. Обнаружено, что во время кратковременной вспышки детали 5.3 км/с в VLA 1 изменялись все параметры поляризации, а после вспышки все они восстановились.

Егоров Н.А., Краснова М.А., Белобородов Д.Е., Афиногенова Н.А., Матвеев М.А. «Акустические исследования глинистых пород в процессе термального метаморфизма» Геофизические исследования, 22, № 1, с. 68-87 (2021)

Представлены результаты ультразвукового исследования образцов глинистых пород брекчиевидной структуры при поэтапном нагреве до температур 800 и 1100°С. Эксперименты проводились в целях изучения изменения скоростей и затухания упругих волн при минеральных и структурных преобразованиях в породе в процессе термального метаморфизма. Объектами рассмотрения являлись образцы сопочной брекчии группы грязевых вулканов. В ходе эксперимента определялась скорость продольной волны в образцах после прогрева. Изменения минерального состава контролировались с помощью рентгенодифракционного анализа; для контроля структурных изменений проводилось изучение шлифов на разных этапах прогрева. Методом спектральных отношений исследовалось затухание продольной волны. Анализ зависимостей скорости продольной волны от температуры прогрева для разных грязевых вулканов позволил группировать вулканы предположительно по глубинности питающих очагов. При этом оценка изменений затухания и минерального состава не противоречит выводам, сделанным на основе анализа скоростей. При проведении описываемых экспериментов, разработан новый методический подход, позволяющий изучать образцы слабо консолидированных горных пород в лабораторных условиях на частотах ультразвукового диапазона.Представлены результаты ультразвукового исследования образцов глинистых пород брекчиевидной структуры при поэтапном нагреве до температур 800 и 1100

Калью В.А., Краснописцев Н.В., Лосев Г.И., Некрасов В.Н., Петрова В.В., Смирнов Д.А. «Сравнение результатов измерений уровней подводного шума источника, полученных прямым методом и с использованием векторно-фазовой обработки» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 3, с. 121-127 (2022)

Объект и цель научной работы. Оценки уровня подводного шума движущегося широкополосного источника, получаемые прямым и косвенным методами, с использованием комбинированного приемника звукового давления и компонент вектора колебательной скорости.Материалы и методы. Теоретические исследования с помощью компьютерного моделирования, натурные эксперименты в реальных условиях измерения, статистический анализ результатов экспериментов.Основные результаты. По представительным выборкам выполнено сравнение оценок уровня шума, получаемых прямым методом, только по каналу звукового давления, и косвенным методом, путем пересчета значений потокаакустической мощности в идеальных условиях и в условиях реальной акватории.Заключение. В идеальных условиях измерения статистически значимое различие двух способов оценивания имеет место только на частотах ниже 16 Гц. По результатам натурного эксперимента в реальных условиях показано, что оценка,полученная на основе вектора плотности потока мощности, обладающего пространственной избирательностью, характеризуется большей достоверностью и точностью, т.к. меньше подвержена влиянию отражений от границ акватории.

Крауз В.И., Харрасов А.М., Ламзин С.А., Додин А.В., Мялтон В.В., Ильичев И.В. «Лабораторное моделирование структуры джетов молодых звезд» Физика плазмы, 48, № 6, с. 506-518 (2022)

Представлены результаты лабораторного моделирования джетов молодых звезд на установке плазменный фокус ПФ-3 в НИЦ “Курчатовский институт”. Изучался вопрос о причинах, приводящих к различию в пространственной структуре плазменных выбросов при разряде в газах разного химического состава – неон, гелий и гелий с примесью неона. Было найдено, что наиболее структурированным является поток в случае чистого неона: передняя кромка выброса состоит из многочисленных уплотнений, что по внешнему виду делает его весьма похожим на уплотнения в джетах молодых звезд, так называемых объектах Хербига–Аро. Наименее структурированным выглядит выброс в случае чистого гелия, однако при добавке к гелию всего 1% неона существенно меняется форма головной части выброса, в нем становится заметной мелкомасштабная структура. Оценки показывают, что эти особенности могут быть связаны с различием эффективности охлаждения исследуемых газов как в самом плазменном выбросе, так и в ударной волне, возникающей при его движении через фоновый газ. Сделано предположение, что основной причиной появления неоднородностей в плазменном сгустке, как и в случае объектов Хербига--Аро, являются различного рода неустойчивости, которые развиваются при наличии эффективного радиационного охлаждения. Кроме того, было найдено, что в ряде случаев плазменный выброс может состоять из нескольких почти параллельно летящих сгустков, которые возникают уже на стадии пинчевания плазмы. Столкновение ударных волн, порождаемых каждым из сгустков, приводит к возникновению уплотнений, что также способствует формированию кружевной структуры плазменного выброса.

Крашенинников И.В., Шубин В.Н. «Особенности прогнозирования работы ионосферных радиолиний в переходных областях скачкового распространения радиоволн» Гелиогеофизические исследования, № 34, с. 25-33 (2021)

Анализируется работа двух реальных радиолиний меридиональной направленности: односкачкового (∼2600 км) и доминирующего двухскачкового (∼5100 км) режимов прохождения радиоволн в частотном разрезе параметров передачи информации. Показано, что наличие в системе радиосвязи высокоэффективных приемно-передающих антенн, делает необходимым учитывать в задаче прогнозирования радиотрасс существование априори энергетически крайне слабых мод, формирующихся механизмом ионосферного распространения радиоволн по лучевым траекториям семейства верхних лучей в ионосферной плазме. В случае резонансного совпадения углов выхода и прихода таких мод и направлений главных лепестков диаграмм направленности антенн в терминальных точках соотношение сигнал/шум для волнового поля может достичь порогового значения и обеспечить успешную работу радиокоммуникационной системы. Это обстоятельство расширяет верхнюю границу скачкового прохождения радиоволн в переходных областях и его следует учитывать в прогнозировании работы ионосферных радиолиний.

Мереминский И.А., Лутовинов А.А., Постнов К.А., Арефьев В.А., Лапшов И.Ю., Мольков С.В., Сазонов С.Ю., Семена А.Н., Ткаченко А.Ю., Штыковский А.Е., Лью Ж., Вилмс Й., Рау А., Доузер Т., Крейкенбом И. «Поиск рентгеновского излучения, предшествующего слиянию двойных нейтронных звезд, в данных обзора всего неба обсерваторией Спектр-РГ» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 48, № 7, с. 485-491 (2022)

DOI: 10.31857/S0320010822070063

Алферов В.Н., Васильев Д.А., Кренделев В.А., Холкин А.Н. «Акустический газоанализатор» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 7, с. 7499 (2007)

Рассмотрен акустический газоанализатор, принцип действия которого основан на измерении скорости звука в тестируемом газе.

Кривуля Н.Г. «Пишущая машинка для композитора: К археологии рисованного звука» Музыковедение, № 6, с. 3685 (2008)

Статья посвящена специфическим оптикоакустическим технологиям, появившимся в конце 1920-х годов в связи с возникновением звукового кино. Одной из них была технология рисованного или синтетического звука. Экспериментами в области создания рисованного звука на рубеже 1920–1930-х годов занимались исследователи и аниматоры в Англии, Германии и Советском Союзе. Немецкий изобретатель и аниматор Рудольф Пфеннингер был одним из первых, кто синтезировал звук, создав новый метод записи музыки. Ключевые слова: оптикоакустические технологии, Пфеннингер, рисованный звук, звуковое кино

Высоцкий В.И., Корнилова А.А., Корнеева Ю.В., Крит Т.Б. «Исследование аномальных радиационных и тепловых явлений при кавитации струи жидкости. 1. Аномальные эффекты при генерация рентгеновского излучения стимулированного процессом кавитации жидкости» Инженерная физика, № 2, с. 33-45 (2016)

Рассмотрены оптические и радиационные (рентгеновские) процессы, которые сопутствуют режиму кавитации при поступательном движении двух типов жидкостей – циркулирующего по замкнутому контуру машинного масла или свободного выхода сверхзвуковой струи воды из узкого канала. Показано, что в определенном интервале давлений при выходе струи машинного масла из диафрагмы возникает интенсивное бело-голубое свечение, свойства которого принципиально отличаются от сонолюминесценции. Обнаружено, что корпус камеры, внутри которой происходит зарождение и эволюция кавитационных пузырьков в объеме циркулирующего масла, а также выходная часть канала и начальный участок струи воды являются источниками интенсивного рентгеновского излучения, генерация которого связана с процессами кавитации и последующим возбуждением ударных волн. Частота (энергия) рентгеновского излучения зависит от типа атомов на излучающей поверхности (для масла – корпус камеры, для струи воды – поверхность струи, для канала – атомы металла на поверхности) и возрастает с увеличением заряда атомов от 1 до 5 кэВ. Полная активность рентгеновского излучения в исследуемой установке в режиме свободного выхода струи превышает 0,1 Кюри. Впервые обнаружено, что воздействие на толстые отдаленные экраны ударных акустических волн, которые формируются в воздухе в результате кавитации струи воды, приводит к генерации квазикогерентного направленного рентгеновского излучение с обратной стороны этих экранов. Пространственные параметры этого излучения зависят от формы и сечения экрана и от пространственных характеристик ударной волны. Предсказана возможность и проведены эксперименты по использованию «классических» твердотельных (стеклянных и металлических) линз для итоговой фокусировки комбинированных акусто-рентгеновских волн. Показано, что такие устройства можно использовать для фокусировки импульсного рентгеновского излучения. Ключевые слова: кавитация в струе жидкости, ударные волны, генерация рентгеновского излучения.

Высоцкий В.И., Корнилова А.А., Василенко А.О., Томак В.И., Корнеева Ю.В., Крит Т.Б., Высоцкий М.В. «Исследование аномальных радиационных и тепловых явлений при кавитации струи жидкости. Часть 2. Генерация и исследование незатухающих тепловых волн, формируемых при кавитации» Инженерная физика, № 4, с. 9-20 (2016)

Рассмотрены акустические и тепловые эффекты, которые сопровождают кавитационные явления, протекающие в струе жидкости при ее кавитации. В процессе экспериментов с использованием акустических детекторов обнаружено, что в пространстве за пределами кавитационной камеры регистрируются низкочастотные и высокочастотные колебания, частоты которых лежат, соответственно, в области 8–20 кГц и 70–250 МГц. Эти волны регистрируются как возле поверхности камеры, так и далеко за ее пределами (вплоть до 2 м), причем волны высокой частоты распространяются без заметного поглощения. Первая группа волн соответствует «обычным» акустическим колебаниям и ее происхождение связано с механическим резонансом кавитационной камеры, который модулирует интенсивность многопузырьковой кавитации. Более высокочастотные волны не связаны с акустическими процессами, поскольку гиперзвуковые волны высокой такой частоты не распространяются в воздухе. Эти волны не относятся к электромагнитным колебаниям. Проведенный ранее и уточненный в работе теоретический анализ показал, что эти слабозатухающие высокочастотные волны предположительно представляют собой тепловые волны, которые при определенных условиях могут распространяться в разных средах без затухания. Основными требованиями к существованию и возбуждению таких волн является конечное время локальной тепловой релаксации (времени локальной «максвелизации») теплового возмущения в материальной среде, а также наличие в спектре теплового возмущения спектральных компонент на частоте этих волн. Второе условие выполняется при воздействии на границе раздела очень коротких ударных волн, связанных с кавитацией. Все эти условия были выполнены в проведенных экспериментах. Ключевые слова: кавитация в струе жидкости, ударные волны, уравнение теплопроводности, тепловые (температурные) волны, непоглощающиеся волны.

Гренков С.А., Крохалев А.В., Федотов Л.В. «Экспериментальные исследования сверхширокополосного аналого-цифрового преобразователя для радиоастрономической аппаратуры» Труды Института прикладной астрономии РАН № 58, с. 17-23 (2021)

Современные системы приема и преобразования радиоастрономических сигналов на радиотелескопах развиваются в сторону расширения рабочей полосы частот и максимального использования цифровых методов обработки сигналов. Использование в таких системах сверхширокополосных аналого-цифровых преобразователей (АЦП) позволяет отказаться от большей части аналоговых устройств в сигнальном тракте радиотелескопа, исключив их известные недостатки. Прямое цифровое преобразование сигналов в диапазонах частот L, C, S и Х, которые часто используются в радиоастрономических наблюдениях, а также в диапазоне 2–14 ГГц в соответствии с концепцией VGOS, требует АЦП с рабочей частотой дискретизации сигналов порядка 20 ГГц и выше. Одним из коммерчески доступных АЦП, способных работать с такой тактовой частотой, является микросхема HMCAD5831 фирмы Hittite Microwave. Поиск путей использования таких АЦП для создания цифровых радиоастрономических систем требует экспериментального исследования характеристик указанной микросхемы с учетом специфики преобразования широкополосных радиоастрономических сигналов. Рассмотрены параметры, структура и особенности работы указанной микросхемы. Для исследования сверхширокополосного АЦП была разработана и изготовлена экспериментальная установка на основе отладочной платы с HMCAD5831 и платы цифровой обработки сигналов на программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС) ХС7К325Т. Дано описание методики исследования основных характеристик сверхширокополосного АЦП: характеристики преобразования сигнала, амплитудно-частотной характеристики, дифференциальной нелинейности преобразования. Приведены результаты измерения указанных характеристик, а также спектры гармонического и широкополосного шумового сигналов после их преобразования в исследуемом АЦП. Показано, что существенное значение для обеспечения корректной работы сверхширокополосного АЦП имеют точность установки и стабильность опорных напряжений, а также взаимная синхронизация портов, на которые поступают выходные данные АЦП. С этим связаны основные трудности использования микросхемы HMCAD5831 в радиоастрономической аппаратуре. Исследования показали, что АЦП HMCAD5831LP9BE обеспечивает стабильное и точное преобразование широкополосных сигналов в 3-разрядные коды с тактовой частотой дискретизации до 16 ГГц. Увеличение тактовой частоты до 20 ГГц и более требует специального проектирования, а также тщательного и высокоточного изготовления печатной платы для микросхемы АЦП и всех сопутствующих устройств. АЦП этого класса можно использовать в радиоастрономии. Как гармонические, так и шумовые сигналы могут быть успешно оцифрованы, введены в ПЛИС и методами многопотоковой обработки данных преобразованы в нужную форму, что вполне возможно на базе ресурсов современных ПЛИС. Основной трудностью при этом будет недостаточная доступность микросхем сверхвысокочастотных АЦП даже в коммерческом исполнении в условиях торговых санкций.

Круковский А.Ю., Повещенко Ю.А., Подрыга В.О., Рагимли П.И. «Об одном подходе к решению пространственных задач гидродинамики с учетом упругих процессов» Журнал вычислительной математики и математической физики, 61, № 4, с. 658-665 (2021)

Построена конечно-разностная аппроксимация упругих сил на разнесенных лагранжевых сетках, основанная на методе опорных операторов. Для векторов смещений на нерегулярных сетках, на топологическую и геометрическую структуру которых наложены минимальные разумные ограничения, применительно к разностным схемам для задач теории упругости построены аппроксимации операций векторного анализа. С учетом энергетического баланса среды построенные семейства интегрально-согласованных аппроксимаций операций векторного анализа достаточны для дискретного моделирования этих процессов. Рассматриваются схемы, как использующие тензор напряжений в явном виде, так и разделяющие его на шаровую и сдвиговую компоненты (давление и девиатор). Последнее используется для построения однородных алгоритмов, применимых как для твердого тела, так и для испаренной фазы. При построении аппроксимаций используется линейная теория упругости. В явном виде получены результирующие силы в пространственной геометрии. Приведены расчеты распространения звуковых волн в алюминиевой пространственно-трехмерной ортогональной пластине вследствие торцевого удара.

Сычев М.П., Мазин А.В., Сычев А.М., Зеленцова Е.В., Крылов В.О. «Процесс поиска мест разведдоступности параметрических каналов утечки информации как объект функционального моделирования» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 3, с. 31-39 (2022)

Данная статья является второй из серии статей, посвященных функциональному представлению действий по перехвату электромагнитных излучений (ЭМИ), возникающих за счет изменения параметров радиоэлектронных устройств (РЭУ) объекта разведки под действием информативного сигнала и внешнего высокочастотного электромагнитного облучения. В ней описывается функциональная модель первого этапа такого рода действий – этапа поиска мест разведдоступности информативных акустических сигналов объекта разведки по каналам акустоэлектрических преобразований, высокочастотного (ВЧ)-облучения, паразитной (авто) генерации и ВЧ-навязывания. Приводится процедура функциональной структуризации данного этапа до уровня образуемых в результате реализации такого рода угрозы признаков выполняемых нарушителем функций. Ключевые слова: функциональное моделирование, параметрические каналы утечки информации, перехват ЭМИ, возникающих за счет изменения параметров РЭУ объекта разведки под действием информативного сигнала и внешнего высокочастотного электромагнитного облучения.

Куделькин А.А. «Об аппроксимации влажной тропосферной задержки в зените случайным блужданием» Труды Института прикладной астрономии РАН № 54, с. 44-51 (2020)

Одна из важнейших проблем обработки данных космической геодезии – учет некоторых быстро меняющихся параметров, в том числе флуктуаций влажной части тропосферной задержки в зените (ZWD, Zenith Wet Delay). Учет данного параметра особенно важен при анализе данных РСДБ и ГНСС. Стандартным методом обработки данных параметров является аппроксимация некоторым стохастическим процессом, чаще всего случайным блужданием. Цель данной работы – вычисление параметра случайного блуждания для моделей с трендом и без тренда по результатам наблюдений радиометра водяного пара (РВП) за 2019 г. для станций «Светлое», «Зеленчукская» и «Бадары», а также анализ качества модели. Для оценки параметра случайного блуждания применялись методы Калмана и коллокации – для моделей без тренда и с трендом соответственно. Для ускорения вычисления оценок в случае модели с трендом был предложен алгоритм быстрого решения линейной системы с матрицей специального вида, представляющий собой модификацию известного метода прогонки. Наконец, для проверки качества полученной оценки использовалось сравнение спрогнозированного значения ZWD со значением, полученным РВП. В статье вычислена оценка параметра нормального случайного блуждания стохастической части ZWD для моделей случайного блуждания с трендом и без тренда для станций «Светлое», «Зеленчукская» и «Бадары» по результатам РВП-наблюдений. Методом Шапиро–Уилка, а также визуально проверено соответствие данных и модели. Показано, что нормальное случайное блуждание является достаточно грубым приближением и достоверно описывает данные лишь в тех случаях, когда значения ZWD малы. Кроме того, установлено, что модель блуждания с линейным трендом на коротких интервалах дает более точное приближение, чем модель без тренда.

Романюк И.И., Моисеева А.В., Семенко Е.А., Якунин И.А., Кудрявцев Д.О. «О синхронизации компонентов двойных систем» Астрофизический бюллетень, 77, № 3, с. 293-300 (2022)

Рассматриваются две классические теории Ж. П. Зана и Ж.-Л. Тассуля синхронизации компонентов двойных систем на главной последовательности. Масштабы времен синхронизации, предсказанные этими теориями, значительно различаются. В рамках данного исследования оцениваются времена и вероятности синхронизации для набора модельных звезд спектральных типов O–G и проводится сравнение с результатами для современного наблюдательного материала из каталога разделенных затменных двойных систем Г. Торреса. Для каждого из объектов каталога вычисляется максимальный период осевого вращения и сравнивается с известным орбитальным периодом. Затем на основании упомянутых выше теоретических оценок делается вывод о синхронизации каждой из систем. Выявлено, что теория Зана, предлагающая более длинную шкалу времен синхронизации, лучше описывает наблюдательные данные, чем теория Тассуля. Результаты этого анализа будут востребованы для оценки вероятности синхронизации двойных систем. К

Кудрявцев И.В., Рабецкая О.И., Митяев А.Е. «Аппроксимация значений коэффициентов опор балки при колебаниях и потери устойчивости» Сибирский аэрокосмический журнал, 23, № 3, с. 461-474 (2022)

Рассмотрена проблема расчета первой собственной частоты колебаний и первой критической силы для балки с упругими опорами. Аналитический обзор литературы по решению таких задач показал, что в теории колебаний и теории устойчивости стержней учет условий закрепления основан на использовании коэффициентов опор, значения которых были получены после решения соответствующего дифференциального уравнения. В рассмотренной литературе содержится только ограниченный набор значений этих коэффициентов, в основном для идеальных опор простых типов: шарниры, заделка и др. Учет жесткости опор можно найти только в отдельных изданиях и только для ограниченного числа вариантов значений. В данной работе выполнен расчет коэффициентов опор в зависимости от жесткости закрепления балки для первой собственной частоты колебаний и первой критической силы. Полученные значения были разделены на три зоны жесткостей и аппроксимированы внутри каждой зоны квадратичными функциями. Использование квадратичной аппроксимации позволило получить простые аналитические зависимости, пригодные для инженерных прикладных расчетов, а разбиение жесткости на зоны обеспечило приемлемую погрешность получаемых значений. Также квадратичные зависимости позволили решать обратные задачи по определению жесткостей опор для заданного значения первой собственной частоты колебаний или первой критической силы. Проведено подробное исследование погрешности полученных аппроксимирующих функций по всему рассмотренному диапазону жесткостей, которое показало, что погрешность определения коэффициента опор при колебаниях составляет не более 2%, а при потере устойчивости – 6%. Погрешность зависит от сочетания жесткостей опор и может увеличиться, если жесткости различаются более чем на порядок. Также была установлена высокая чувствительность решения обратной задачи к входным данным, что является следствием высокой нелинейности зависимости коэффициентов опор от жесткости. Полученные результаты можно использовать при инженерных расчетах первой собственной частоты колебаний и первой критической силы балки с упругими опорами.

Кудрявцев И.В., Рабецкая О.И., Митяев А.Е. «Аппроксимация значений коэффициентов опор балки при колебаниях и потери устойчивости» Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий), 27, № 3, с. 461-474 (2022)

Рассмотрена проблема расчета первой собственной частоты колебаний и первой критической силы для балки с упругими опорами. Аналитический обзор литературы по решению таких задач показал, что в теории колебаний и теории устойчивости стержней учет условий закрепления основан на использовании коэффициентов опор, значения которых были получены после решения соответствующего дифференциального уравнения. В рассмотренной литературе содержится только ограниченный набор значений этих коэффициентов, в основном для идеальных опор простых типов: шарниры, заделка и др. Учет жесткости опор можно найти только в отдельных изданиях и только для ограниченного числа вариантов значений. В данной работе выполнен расчет коэффициентов опор в зависимости от жесткости закрепления балки для первой собственной частоты колебаний и первой критической силы. Полученные значения были разделены на три зоны жесткостей и аппроксимированы внутри каждой зоны квадратичными функциями. Использование квадратичной аппроксимации позволило получить простые аналитические зависимости, пригодные для инженерных прикладных расчетов, а разбиение жесткости на зоны обеспечило приемлемую погрешность получаемых значений. Также квадратичные зависимости позволили решать обратные задачи по определению жесткостей опор для заданного значения первой собственной частоты колебаний или первой критической силы. Проведено подробное исследование погрешности полученных аппроксимирующих функций по всему рассмотренному диапазону жесткостей, которое показало, что погрешность определения коэффициента опор при колебаниях составляет не более 2%, а при потере устойчивости – 6%. Погрешность зависит от сочетания жесткостей опор и может увеличиться, если жесткости различаются более чем на порядок. Также была установлена высокая чувствительность решения обратной задачи к входным данным, что является следствием высокой нелинейности зависимости коэффициентов опор от жесткости. Полученные результаты можно использовать при инженерных расчетах первой собственной частоты колебаний и первой критической силы балки с упругими опорами.

Зайцев С.В., Тихоцкий С.А., Силаев А.В., Ананьев А.А., Ужегов Д.В., Кудряшов И.Ю., Васекин Б.В., Кондрашенко С.И., Хлюпин А.Н., Кулыгин Д.А., Базилевич С.О. «Применение оптимизационных алгоритмов для решения задач планирования морских сейсморазведочных работ с донными станциями в условиях арктического шельфа» Геофизические исследования, 23, № 2, с. 55-72 (2022)

Представлен алгоритм оптимизации траекторий и последовательности движения флота морских сейсморазведочных судов при решении задачи морской сейсморазведки с использованием донных станций, основанный на решении задачи коммивояжёра со смешанной доставкой и сбором товара, известной в литературе как TSPDC (Traveling Salesman Problem with mixed Delivery and Collections). Приведено описание расширения алгоритма на задачу, принимающую во внимание статические закрытые зоны, которые моделируют ледовую и метеорологическую обстановку, непригодную для движения судна. Алгоритм с применением путей Дубинса обеспечивает близкий к минимальному путь, учёт реальных характеристик движения судов и их скорости при выполнении различных типов работ (укладка донных станций, сбор станций, маневрирование и т.д.). Научная новизна исследования заключается в применении решения задачи TSPDC к задачам морской геофизики с условием наличия закрытых зон и разработке алгоритма оптимизации работ сейсмических судов с использованием донных станций, что актуально в условиях арктического шельфа в период ограниченной навигации. Описанный в статье алгоритм позволяет учитывать возврат судна для сбора оборудования при работе с донными станциями в транзитной зоне. Разработанный алгоритм планирования проведения морских сейсморазведочных работ лёг в основу прикладного программного обеспечения. Приводится формализация задачи, результаты работы алгоритма и примеры планирования на тестовых данных. Затронуты вопросы о допустимых ограничениях для предложенного алгоритма. Полученные результаты применимы для дальнейшего использования при реализации задач по оптимизации плана работ сейсморазведочной морской съёмки с несколькими судами как при планировании сейсморазведочных работ, так и при корректировке планов непосредственно на судне. Применение также оправдано в случае необходимости повторного захода на профиль (например, при повторной отработке бракованного участка работ).

Верещагин А.Л., Кудряшова О.Б., Бычин Н.В. «Коалесценция частиц детонационных наноалмазов низкоинтенсивным ультразвуковым облучением» Южно-Сибирский научный вестник, № 5, с. 108-114 (2022)

Рассмотрен процесс роста частиц детонационных наноалмазов при ультразвуковом облучении интенсивностью 1–2 Вт/см² в гидрофобной среде, содержащей первичные продукты детонации сплава тротил-гексоген. Предложена математическая модель процесса, включающая неупругие столкновения алмазоуглеродных частиц, приводящие к укрупнению частиц детонационных наноалмазов до 20 мкм.

Кузнецов В.Б. «Метод определения прямолинейной орбиты для тела, движущегося в плоскости эклиптики» Труды Института прикладной астрономии РАН № 54, с. 52-62 (2020)

Работа посвящена определению прямолинейной орбиты по трём наблюдениям для тел, движущихся в плоскости эклиптики. Этот частный случай, когда наблюдаемое тело и наблюдатель движутся в одной плоскости, является наиболее трудным для исследований прямолинейного движения. В исследовании рассматриваются траектории 2-го рода, т. е. проходящие через афелий орбиты. Они соответствуют прямолинейно-эллиптическому движению. Такие траектории можно разделить на два возможных случая группировки наблюдений относительно момента прохождения афелия. Также рассматриваются траектории 1-го рода, т. е. не проходящие через афелий орбиты. Они могут соответствовать всем типам прямолинейного движения (эллиптическому, параболическому и гиперболическому). Целью данной работы явилась разработка метода, позволяющего определять орбиту при любом распределении наблюдений на траекториях обоих родов. Предлагаются системы трансцендентных уравнений, удовлетворяющих как эллиптическому типу движения (по траектории второго рода) наблюдаемого тела, так и всем типам (по траектории первого рода). На базе имеющейся системы уравнений строится целевая функция, минимум которой представляет собой искомое решение. Описывается методика для поиска границ двумерной области возможных решений. Минимум целевой функции находится с помощью метода Дэвидона–Флетчера–Пауэлла. Из двух возможных решений выбирается взаимосогласованное, с наилучшим представлением наблюдений. Представленные в данной работе методы иллюстрируются определением модельных прямолинейных орбит эллиптического и гиперболического типов.

Кузнецов В.Б. «Определение параболической орбиты геометрическим методом» Труды Института прикладной астрономии РАН № 55, с. 16-23 (2020)

Определение предварительных орбит комет представляет интерес для кометной астрономии с точки зрения открытия новых или идентификации с уже известными кометами. В работе рассматривается геометрический метод для определения параболической орбиты, который является частным случаем метода Коши–Курышева–Перова. В нём показано, как в рамках задачи двух тел, исходя только из геометрических построений, по четырём угловым наблюдениям определить параболическую орбиту, не лежащую в плоскости движения наблюдателя. Данный метод позволяет свести задачу к решению алгебраической системы уравнений относительно двух безразмерных переменных с конечным числом решений. При этом он не имеет ограничений на длину орбитальной дуги и интервалов времени между наблюдениями. Все возможные комбинации положения тела на орбите разделяются на 4 варианта и представляются соответствующими системами уравнений. Представлен алгоритм поиска решения задачи без предварительной информации об искомой орбите. Решения ищутся в ограниченной квадратной области, в которой производится двухуровневая триангуляция, что позволяет покрыть исследуемую область меньшим числом треугольников без потери небольших изолированных участков. При этом производится ранжирование треугольников на соответствие условиям поиска, чтобы исключить большинство из них ещё на начальном этапе. Решения системы находятся посредством поиска минимумов целевой функции по симплексу методом Нелдера–Мида. Это обеспечивает нахождение всех возможных решений. Полученные орбиты сравниваются через представление наблюдений, и из них выбирается наилучшая. В качестве примера приведены результаты определения орбиты близпараболической кометы C/2020 F8 (SWAN).

Чернетенко Ю.А., Кузнецов В.Б. «О негравитационном ускорении в движении астероидов, сближающихся с Землей» Труды Института прикладной астрономии РАН № 56, с. 48-54 (2021)

Для 294 астероидов, сближающихся с Землей (АСЗ), имеющих оптические и радарные наблюдения, получены значения параметров А₂ и А₃ негравитационного ускорения (НУ), вызываемого эффектом Ярковского (ЭЯ). Из них для дальнейшего анализа были отобраны 145 астероидов, для которых ошибки А₂<0.5·10^–14 а. е.·сут^–2), и такие решения мы считаем надежными. Полученные значения параметров НУ сопоставлены с размерами астероидов и значениями геометрического альбедо. Можно отметить некоторую корреляцию значений параметров А₂ и А₃ со значениями диаметров астероидов: при уменьшении диаметров |А₂| и |А₃| возрастают. Значения А₂ и |А₃| сопоставлены с соответствующими значениями орбитальной широты полюсов вращения 33 астероидов. Ожидаемая зависимость от положения осей вращения астероидов, в общем, наблюдается: 1) значения А₂ отрицательны для обратного вращения и положительны для прямого вращения; 2) значения |А₃| максимальны в случае, если ось вращения лежит вблизи плоскости орбиты, хотя этот вывод менее надежен, чем предыдущий. При предположении о постоянном значении угла теплового запаздывания в 1° по значениям А₂ оценена величина А₁ и величина общего негравитационного ускорения ~-A: |~-A|≲(5–10)·10^–11 a.e.·сут^–2, что примерно на 4 порядка меньше, чем ускорение, вызываемое, в среднем, кометной сублимацией (∼10^–7–10^–8 а.е.·сут ^–2). Эта оценка может быть полезной для разграничения проявлений кометной сублимации и эффекта Ярковского при рассмотрении движения астероидов с признаками кометной активности: если полученные оценки НУ больше этой величины, вероятнее всего, это НУ вызывается сублимацией.

Кузнецов В.С., Екимовская В.А. «Усилия от пульсационной составляющей ветра на здания призматической формы» Вестник научно-технического развития, № 164, с. 10-22 (2022)

Пульсационная ветровая нагрузка является важной составляющей общей ветровой нагрузки, в значительной мере, влияющей на напряженно-деформированное состояние зданий и сооружений. На величину и траекторию действия пульсационной нагрузки влияют: вид ландшафта, условия застройки, конфигурация, жесткость здания и др. Влияние вида и величины пульсационной нагрузки изучалось на примере многоэтажных железобетонных каркасных зданий, высотой до 80 метров с различными пропорциями ветровой поверхности, что соответствует большинству типовых проектов жилых и гражданских зданий. В работе выявлялись и устанавливались корреляционные связи коэффициентов пульсации с высотой здания его формой. Для вертикальных элементов каркаса вычислялись усилия от действия пульсационной нагрузки, при различных формах ее представления. Сравнительный анализ показал неоднозначность результатов, допускающих возможность превышения или недогруженности конструкций зданий. Установление локальных участков зданий с возможными превышениями расчетных нагрузок позволяет прогнозировать расположение начальных очагов прогрессирующего разрушения.

Кузнецов О.Л., Дрягин В.В. «Каротаж акустической эмиссии при волновом воздействии на горные породы» Каротажник, № 2, с. 49-67 (2022)

Рассмотрены принципы, элементы физических основ и технологических решений, положенных в основу нового метода геофизических исследований скважин для изучения месторождений углеводородного сырья. Представлены результаты петрофизических исследований процессов возникновения и эволюции акустической эмиссии (АЭ) на образцах керна, а также in situ в условиях глубоких скважин. Показано, что спектры колебаний АЭ имеют специфические образы для каждого типа породы. Разработанный метод каротажа является надежным и оперативным источником информации о фильтрационно-емкостных свойствах (ФЕС) и характере флюида, насыщающего горные породы, а также применим для стимулирования добычи углеводородов.

Ильясов Х.Х., Кравцов А.В., Кравцов Ал.В., Кузнецов С.В. «Интегральное представление решения нестационарной задачи Лэмба в случае предельного значения коэффициента Пуассона» Журнал вычислительной математики и математической физики, 62, № 3, с. 478-487 (2022)

Рассматривается нестационарная задача Лэмба для упругого полупространства в случае, когда коэффициент Пуассона принимает предельное значение 1/2. Для осевой симметрии решение представляется в виде повторного несобственного интеграла. Внутренний интеграл по вертикальной прямой на комплексной плоскости приводится к сумме вычетов и сумме нескольких интегралов от действительной переменной. Получена оценка решения при больших значениях полярного радиуса.

Ольнева Т.В., Жуковская Е.А., Орешкова М.Ю., Кузьмин Д.А. «Диагностика морфогенетических типов палеоканалов на основе параметризации сейсмообразов» Геофизика, № 2, с. 17-25 (2022)

Рассмотрены приемы идентификации основных морфогенетических типов палеоканалов на основе способа численной оценки морфометрических параметров русловых тел (палеоканалов) по сейсмическому образу. Параметризация объекта и прогноз отдельных величин, находящихся за пределами разрешенности сейсмического метода, позволяют более реалистично оценить морфологию палеорусла, спрогнозировать размеры возможных литологических ловушек, оценить ресурсы, дать прогноз и рекомендации для дальнейшего изучения. Объектом исследования в данной работе являются палеорусловые системы, выявленные по результатам динамической интерпретации сейсмических данных. Основная задача исследований заключалась в определении мощности русловых отложений и ширины палеоканала. Для реализации поставленной задачи использовался подход, изложенный в патенте Т.В. Ольневой, Е.А. Жуковской [2018], который заключается в применении численных зависимостей, установленных для современных рек, к аналогичным палеосистемам. В соответствии с проявленным образом палеоканала на сейсмических слайсах были выполнены доступные измерения ширины пояса руслоформирования, длины палеорусла, длины долины, длины излучины, радиус кривизны. На основании измеренных данных рассчитана ширина русла и средняя мощность отложений.

Кохирова Г.И., Бабаджанов П.Б., Хамроев У.Х., Джонмухаммади А.И., Кулаев И.В. «Астероидно-метеороидный комплекс Виргинид. Астероиды, связанные с метеороидным роем альфа-Виргиниды» Доклады академии наук республики Таджикистан, 63, № 3-4, с. 187-198 (2020)

Метеороидный рой Виргинид порождает ряд метеорных потоков и субпотоков, наблюдаемых на Земле ежегодно в период с февраля по май. Родительская комета роя не установлена, но родственная связь между некоторыми потоками и астероидами, сближающимися с Землей, ранее уже была обнаружена, на основе чего сделано предположение о кометной природе этих астероидов. Мы провели новый поиск АСЗ, принадлежащих астероидно-метеороидному комплексу Виргинид. По результатам вычисления эволюции орбит ряда АСЗ и определения теоретических параметров их родственных потоков выполнен поиск наблюдаемых активных потоков, схожих с теоретически предсказанными во всех опубликованных базах данных. Оказалось, что предсказанные метеорные потоки, родственные с 15 АСЗ, были отождествлены с активными потоками, порождаемыми метеороидным роем α-Виргиниды. Выявленная связь указывает на кометное происхождение астероидов, которые двигаются в рое Виргинид и с высокой вероятностью являются угасшими фрагментами крупной родительской кометы астероидно-метеороидного комплекса Виргинид.

Кохирова Г.И., Бабаджанов П.Б., Хамроев У.Х., Джонмухаммади А.И., Кулаев И.В. «Астероидно-метеороидный комплекс Виргинид. II. Астероиды, связанные с метеороидным роем Эта-Виргиниды» Доклады академии наук республики Таджикистан, 63, № 9-10, с. 591-597 (2020)

Представлены результаты выявления новых астероидов сближающихся с Землей, принадлежащих астероидно-метеороидному комплексу Виргинид. По результатам вычисления эволюции орбит ряда АСЗ и определения теоретических параметров их родственных потоков выполнен поиск наблюдаемых активных потоков, схожих с теоретически предсказанными во всех опубликованных базах данных. Оказалось, что предсказанные метеорные потоки, родственные с 7 АСЗ, были отождествлены с активными потоками, порождаемыми метеороидным роем η-Виргиниды. Выявленная связь указывает на кометное происхождение рассмотренных АСЗ, которые двигаются в рое Виргинид и с высокой вероятностью являются угасшими фрагментами крупной родительской кометы астероидно-метеороидного комплекса Виргинид.

Кохирова Г.И., Бабаджанов П.Б., Хамроев У.Х., Джонмухаммади А.И., Кулаев И.В. «Астероидно-метеороидный комплекс Виргинид. Астероиды, связанные с метеороидным роем μ-Виргиниды» Доклады академии наук республики Таджикистан, 64, № 1-2, с. 57-63 (2021)

Представляемые результаты завершают исследование по выявлению новых астероидов, сближающихся с Землей, принадлежащих астероидно-метеороидному комплексу Виргинид. По данным вычисления эволюции орбит ряда АСЗ и определения теоретических параметров их родственных потоков, выполнен поиск наблюдаемых активных потоков, схожих с теоретически предсказанными во всех опубликованных базах данных. Оказалось, что предсказанные метеорные потоки, родственные с 4 АСЗ, были отождествлены с активными потоками, порождаемыми метеороидным роем μ-Виргиниды. Установленная родственная связь свидетельствует о кометной природе рассмотренных объектов, которые двигаются в рое Виргинид и с высокой вероятностью являются угасшими фрагментами родительской кометы роя. На основе представленной серии работ сделан обобщающий вывод: астероидно-метеороидный комплекс Виргинид состоит из ряда роев и суброев, порождающих метеорные потоки, и 31 объект кометной природы, представляющих собой угасшие фрагменты большей кометы-прародительницы комплекса.

Кулак Г.В., Кулаков С.В., Ропот П.И., Шакин О.В. «Трехкратная брэгговская дифракция бесселевых световых пучков на ультразвуке в одноосных кристаллах» Журнал прикладной спектроскопии, 88, № 3, с. 493-498 (2021)

Исследована неколлинеарная трехкратная акустооптическая дифракция бесселевых световых пучков на ультразвуке в одноосных кристаллах. Получено выражение для комплексной векторной амплитуды дифрагированной волны в векторно-матричной форме в условиях точного брэгговского синхронизма. Установлено, что при распространении бесселева светового пучка под малым углом к оптической оси кристалла дифрагированные световые пучки испытывают трехкратную брэгговскую дифракцию с различной эффективностью. При точном выполнении условий брэгговского синхронизма возможен случай дифракции, когда дифрагированные световые пучки имеют одинаковую интенсивность; в отсутствие брэгговского синхронизма такой особенности дифракции не наблюдается. При больших частотных отстройках брэгговского синхронизма интенсивность света в третьем дифракционном порядке значительно снижается, вплоть до нулевого значения.

Кулак Г.В., Кулаков С.В., Ропот П.И., Шакин О.В. «Трехкратная брэгговская дифракция бесселевых световых пучков на ультразвуке в одноосных кристаллах» Журнал прикладной спектроскопии, 88, № 3, с. 493-498 (2021)

Исследована неколлинеарная трехкратная акустооптическая дифракция бесселевых световых пучков на ультразвуке в одноосных кристаллах. Получено выражение для комплексной векторной амплитуды дифрагированной волны в векторно-матричной форме в условиях точного брэгговского синхронизма. Установлено, что при распространении бесселева светового пучка под малым углом к оптической оси кристалла дифрагированные световые пучки испытывают трехкратную брэгговскую дифракцию с различной эффективностью. При точном выполнении условий брэгговского синхронизма возможен случай дифракции, когда дифрагированные световые пучки имеют одинаковую интенсивность; в отсутствие брэгговского синхронизма такой особенности дифракции не наблюдается. При больших частотных отстройках брэгговского синхронизма интенсивность света в третьем дифракционном порядке значительно снижается, вплоть до нулевого значения.

Ибрагимов Э.С., Куликов А.Г., Марченков Н.В., Писаревский Ю.В., Благов А.Е., Ковальчук М.В. «Исследование пьезоэлектрических свойств кристаллов бифталата рубидия методом времяразрешающей трехкристальной рентгеновской дифрактометрии» Физика твердого тела, 64, № 11, с. 1760-1765 (2022)

С использованием метода времяразрешающей рентгеновской дифрактометрии в трехкристальной схеме измерена деформация решетки кристалла бифталата рубидия (С₈H₅RbO₄) во внешнем электрическом поле. При воздействии внешнего импульсного электрического поля вдоль полярной оси [001] независимо по трем рефлексам 400, 070 и 004 определены пьезоэлектрические модули d31,d32 и d33, значения которых составили соответственно –32.8±0.6, 12.8±0.3 и 21.8±1.2 pC/N. Обнаружено хорошее соответствие полученных в данной работе величин пьезоэлектрических модулей значениям, полученным ранее квазистатическим методом. Ключевые слова: пьезоэлектрический эффект, времяразрешающая рентгеновская дифрактометрия, трехкристальная схема дифракции, кристаллы бифталатов, внешнее электрическое поле.

Зайцев С.В., Тихоцкий С.А., Силаев А.В., Ананьев А.А., Ужегов Д.В., Кудряшов И.Ю., Васекин Б.В., Кондрашенко С.И., Хлюпин А.Н., Кулыгин Д.А., Базилевич С.О. «Применение оптимизационных алгоритмов для решения задач планирования морских сейсморазведочных работ с донными станциями в условиях арктического шельфа» Геофизические исследования, 23, № 2, с. 55-72 (2022)

Представлен алгоритм оптимизации траекторий и последовательности движения флота морских сейсморазведочных судов при решении задачи морской сейсморазведки с использованием донных станций, основанный на решении задачи коммивояжёра со смешанной доставкой и сбором товара, известной в литературе как TSPDC (Traveling Salesman Problem with mixed Delivery and Collections). Приведено описание расширения алгоритма на задачу, принимающую во внимание статические закрытые зоны, которые моделируют ледовую и метеорологическую обстановку, непригодную для движения судна. Алгоритм с применением путей Дубинса обеспечивает близкий к минимальному путь, учёт реальных характеристик движения судов и их скорости при выполнении различных типов работ (укладка донных станций, сбор станций, маневрирование и т.д.). Научная новизна исследования заключается в применении решения задачи TSPDC к задачам морской геофизики с условием наличия закрытых зон и разработке алгоритма оптимизации работ сейсмических судов с использованием донных станций, что актуально в условиях арктического шельфа в период ограниченной навигации. Описанный в статье алгоритм позволяет учитывать возврат судна для сбора оборудования при работе с донными станциями в транзитной зоне. Разработанный алгоритм планирования проведения морских сейсморазведочных работ лёг в основу прикладного программного обеспечения. Приводится формализация задачи, результаты работы алгоритма и примеры планирования на тестовых данных. Затронуты вопросы о допустимых ограничениях для предложенного алгоритма. Полученные результаты применимы для дальнейшего использования при реализации задач по оптимизации плана работ сейсморазведочной морской съёмки с несколькими судами как при планировании сейсморазведочных работ, так и при корректировке планов непосредственно на судне. Применение также оправдано в случае необходимости повторного захода на профиль (например, при повторной отработке бракованного участка работ).

Зорин М.С., Кумейко А.С., Кен В.О. «Vision – программное обеспечение для визуализации результатов корреляционной обработки РСДБ-данных» Труды Института прикладной астрономии РАН № 58, с. 30-35 (2021)

После проведения корреляционной обработки РСДБ-данных возникает необходимость анализа полученных результатов. При этом форму корреляционного отклика, его основные параметры и спектральные характеристики сигнального тракта удобно представлять в графическом виде. На сегодняшний день существуют программы постпроцессорной обработки, с помощью которых можно осуществлять вычисление параметров корреляционного отклика, однако они не дают наглядного представления о внешнем виде отклика и стабильности его параметров в течение времени наблюдения. После использования таких программ пользователю требуется дополнительно производить визуализацию результатов и, в случае необходимости, оценку флуктуаций параметров. Целью данной работы являлось создание многофункционального программного обеспечения (ПО), позволяющего создавать удобные графические отчеты по результатам корреляционной обработки РСДБ-наблюдений на корреляторе RASFX. В процессе достижения этой цели при разработке ПО на языке Python использовался аппарат математического анализа для осуществления вычислений параметров корреляционного отклика и их последующей визуализации. Результатом работы является разработанное авторами ПО Vision, предназначенное для создания отчетов по результатам обработки РСДБ-наблюдений на корреляторе RASFX. Vision осуществляет чтение выходных данных коррелятора RASFX, вычисление параметров корреляционного отклика: задержки в корреляционном окне, частоты интерференции, отношения сигнал-шум и оценку флуктуаций параметров отклика внутри отдельных сканов сеансов наблюдений. Итог работы Vision – построение изображений и графиков измеренных характеристик и представление их в виде PDF-отчета по сеансу наблюдений. Отчеты включают в себя все построенные графики и вычисленные значения для каждого частотного канала всех сканов сеанса наблюдений. Также в Vision реализована возможность создания отчетов по результатам синтеза частотных каналов. Создаваемые отчеты могут использоваться для анализа результатов корреляционной обработки РСДБ-данных по всему сеансу наблюдений или для представления конкретных интересующих результатов по отдельным сканам.

Аитов В.Н., Валявин Г.Г., Валеев А.Ф., Митиани Г.Ш., Москвитин А.С., Емельянов Э.В., Фатхуллин Т.А., Антонюк К.А., Галазутдинов Г.А., Закинян А.Р., Куникин С.А. «Исследование особенностей эволюции сильно замагниченных звезд - белых карликов. I. Наблюдения» Астрофизический бюллетень, 77, № 3, с. 333-340 (2022)

Представлены результаты наблюдений по программе поиска сильнозамагниченных белых карликов среди эволюционно старых звезд этого класса. Программа выполнялась на протяжении двух лет на 1-м телескопе САО РАН. Были обнаружены новые кандидаты в белые карлики разных возрастов со сверхсильными (от нескольких мегагаусс до сотен мегагаусс) магнитными полями. Эти наблюдения вместе с исследованиями других авторов позволили дать новую оценку частоты встречаемости магнитных белых карликов среди старых звезд. Наши результаты подтверждают ранее сделанные предположения о том, что частота встречаемости далеко проэволюционировавших магнитных белых карликов с магнитными полями величиной от нескольких мегагаусс и выше и с температурами менее 10 000 К находится на уровне 15% и более, в то время как для таких звезд среди молодых белых карликов она не превышает 4–6%. Это означает, что тепловая эволюция физических свойств магнитных белых карликов отличается от тепловой эволюции их слабомагнитных родственников.

Аитов В.Н., Валявин Г.Г., Валеев А.Ф., Галазутдинов Г.А., Москвитин А.С., Митиани Г.Ш., Емельянов Э.В., Фатхуллин Т.А., Антонюк К.А., Закинян А.Р., Куникин С.А. «Исследование особенностей эволюции сильно замагниченных белых карликов и некоторых других звезд в условиях магнитоиндуцированного подавления у них конвективного выноса энергии. II. Моделирование» Астрофизический бюллетень, 77, № 3, с. 341-349 (2022)

Представлено исследование влияния магнитоиндуцированного контроля внешней конвекции у звезд разных типов, в частности, у белых карликов, на их тепловую эволюцию. Для проверки высказанного нами ранее утверждения о том, что для остывающих белых карликов, исчерпавших источники термоядерного горения, остановка конвекции магнитным полем значительно замедляет их остывание, выполнена наблюдательная программа поиска новых сильно замагниченных белых карликов. Построена наблюдаемая функция светимости сильно замагниченных белых карликов с остановленной конвекцией и проведено ее сравнение с известной аналогичной функцией светимости белых карликов со слабыми полями, допускающими эффективный конвективный вынос тепла из их недр. В результате модельного анализа этих функций подтверждена гипотеза о том, что сильно замагниченные белые карлики остывают медленнее слабомагнитных. Качественно рассмотрено влияние магнитного торможения конвекции у звезд солнечного типа и звезд – холодных М-карликов главной последовательности – на периодичность их радиационной активности. Обсуждаются геофизический аспект проблемы и практическое приложение контроля магнитным полем теплоотвода в электропроводящих средах. К

Зубков С.В., Паринов И.А., Назаренко А.В., Куприна Ю.А. «Кристаллическая структура, микроструктура, пьезоэлектрические и диэлектрические свойства высокотемпературной пьезокерамики Bi_3-xNd_xTi_1.5W_0.5O₉ (x=0, 0.1, 0.2)» Физика твердого тела, 64, № 10, с. 1475-1482 (2022)

Методом высокотемпературной твердотельной реакции синтезирован новый ряд перовскитоподобных оксидов Bi_3-xNd_xTi_1.5W_0.5O₉ (x=0, 0.1, 0.2). Рентгеноструктурное исследование показало, что соединения однофазны и имеют структуру семейства фаз Ауривиллиуса с параметрами, близкими к орторомбической элементарной ячейке, соответствующей пространственной группе A2₁am. Измерены зависимости относительной диэлектрической проницаемости ε/ε₀ и тангенса угла потерь tgsigma от температуры на разных частотах. Для синтезированных соединений измерен пьезомодуль d33. Получена микростуктура Bi_3-xNd_xTi_1.5W_0.5O₉ (x=0, 0.1, 0.2). Изучение микроструктуры показывает, что кристаллиты имеют форму, характерную для семейства фаз Ауривиллиуса. Ключевые слова: фазы Ауривиллиуса, перовскитоподобные оксиды, энергия активации, температура Кюри.

Биккулова Н.Н., Курбангулов А.Р., Горемычкин Е.А., Акманова Г.Р., Цыганкова Л.В., Сафаргалиев Д.И., Нигматуллина Г.Р. «Динамика решетки халькогенидов меди и серебра» Инженерная физика, № 1, с. 31-37 (2018)

Приводятся результаты исследований методом неупругого рассеяния нейтронов халькогенидов меди и серебра при температуре 300 K в несуперионной фазе. Получены динамические структурные факторы и обобщенные плотности фононных состояний данных соединений. Неупругие пики, наблюдаемые при энергиях 3–4 MэВ, предположительно соответствуют акустическим колебаниям фононов. Фононные спектры халькогенидов меди и серебра имеют особенности, характерные для структурно-разупорядоченных соединений. Ключевые слова: динамика решетки, неупругое рассеяние нейтронов, халькогениды меди и серебра, фононный спектр, суперионные проводники.

Шляхтенков С.П., Гуляев М.А., Выплавень В.С., Попков А.А., Бехер С.А., Курбатов А.Н., Бобров А.Л. «Возможности идентификации дефектов в массивных литых конструкциях методами неразрушающего контроля» Контроль. Диагностика, 25, № 8, с. 36-43 (2022)

В условиях совершенствования методов и средств неразрушающего контроля (НК) наряду с повышением информативности возникают сложные технические проблемы. Например, при обследовании элементов конструкций со сроком службы 20–30 лет современными средствами НК обнаруживаются дефекты, которые не были забракованы предприятием-изготовителем. Оценка влияния таких дефектов на работоспособность конструкции требует проведения комплексного исследования с использованием НК и тензометрии. Целью работы является оценка параметров дефектов литой детали гидравлического штамповочного пресса с наработкой более 60 лет для принятия решения о возможности его дальнейшей эксплуатации. Дефект исследовали с применением магнитопорошкового, вихретокового и ультразвукового методов контроля. Средствами тензометрии измерены механические напряжения непосредственно в процессе эксплуатации. Индикаторный рисунок дефекта магнитопорошкового контроля имеет нехарактерные для усталостных дефектов признаки: ветвления, прерывистый и ломаный (не гладкий) характер. Для количественной оценки степени гладкости индикаторного рисунка предложено использовать фрактальную размерность, которая для исследуемого дефекта составила 1,07. Оценочная глубина дефекта, выявленного вихретоковым методом, составила от 4 до 6 мм, ультразвуковым методом – от 8 до 18 мм. Наличие эхосигнала прямым преобразователем указывает на объемный характер дефекта. После механического удаления поверхностного слоя толщиной 2 мм на отдельных участках ширина дефекта увеличилась до 2 мм, а глубина – до 20 мм. На внутренней боковой поверхности дефекта визуально определяется плотная, темная, характерная для высоких температур окалина. Дефект классифицирован как литейная раковина глубиной 20 мм. Следов усталостного разрушения не обнаружено. Сжимающие механические напряжения с амплитудой не более 41 МПа составили менее 20% предела усталостной выносливости стали 35Л. В течение года среднее количество рабочих циклов составляет 20 тыс., повторное исследование дефекта пресса рекомендовано через 5–10 лет (100–200 тыс. циклов).

Ковыркина О.А., Курганов А.А., Остапенко В.В. «Сравнительный анализ точности трех различных схем при сквозном расчете ударных волн» Математическое моделирование, 34, № 10, с. 43-64 (2022)

Проведен сравнительный анализ точности численных схем WENO (Weighted Essentially Non-Oscillatory), CWA (Compact high order Weak Approximation) и CU (Central-Upwind) при расчете разрывных решений с ударными волнами, распространяющимися с переменной скоростью. Показано, что WENO и CU схемы повышенной точности на гладких решениях, при построении которых используется нелинейная коррекция потоков, имеют приблизительно пеpвый поpядок интегральной сходимости на интервалах, одна из границ которых находится в области влияния ударной волны. В то же время CWA схема повышенного порядка слабой аппроксимации, при построении которой нелинейная коррекция потоков не применяется, сохраняет приблизительно второй порядок интегральной сходимости в областях влияния ударных волн. В результате в этих областях точность WENO и CU схем оказывается существенно ниже, чем CWA схемы. Предлагается теоретическое обоснование этих численных результатов.

Курдубов С.Л., Скурихина Е.А. «Об оценке точности высокочастотного ряда всемирного времени» Труды Института прикладной астрономии РАН № 57, с. 23-27 (2021)

Рассмотрена проблема оценки точности временных рядов разностей UT1–UTC высокого временного разрешения при условии, что эталонные ряды заданы раз в сутки. Эта задача стала особенно актуальной в связи с появлением наблюдений для определения Всемирного времени несколько раз в сутки на регулярной основе. Для рассматриваемого высокочастотного ряда и эталонного ряда строятся сглаженные ряды путём скользящей интерполяции значений полиномами различных степеней с использованием нескольких значений ряда вокруг интерполируемой точки. Производится гармонический анализ разностей исходных рядов и интерполированных. СКО разностей оригинального и интерполированного рядов предложено в качестве оценки внутренней точности ряда. В статье использован ряд Всемирного времени, полученный в ИПА РАН в результате 1-часовых наблюдений геодезических радиоисточников (квазаров) 13-метровыми быстроповоротными радиоинтероферометрическими антеннами нового поколения (VGOS), на базе «Бадары» – «Зеленчукская». Наблюдения проводились в диапазонах S/X по программе наблюдений R 3–4 раза в сутки. Корреляционная обработка проводилась на корреляторе ИПА РАН RAS FX. Вторичная обработка выполнялась при помощи разработанного в ИПА РАН программного пакета QUASAR. Для анализа оценки точности ряда в статье использовался промежуток с февраля 2019 г. по февраль 2020 г. В качестве эталонного ряда были использованы ряд Международной службы вращения Земли и систем отсчета IERS, а именно ряд ПВЗ срочной службы IERS-finals. Было показано, что построенный в ИПА РАН высокочастотный ряд определений UT1–UTC не имеет долгопериодических разностей с международным рядом IERS-finals. Сглаженный ряд ИПА РАН согласован с рядом IERS-finals на уровне 18 мкс по СКО. Высокочастотные флуктуации ряда частично имеют гармоническую природу и могут быть обусловлены неточностью модели внутрисуточных вариаций ПВЗ.

Миронова С.М., Курдубов С.Л., Гаязов И.С. «Построение ряда всемирного времени из комбинирования результатов обработки часовых сессий РСДБ-наблюдений по программе IVS Intensive» Труды Института прикладной астрономии РАН № 58, с. 51-56 (2021)

Построен комбинированный ряд оценок всемирного времени с использованием результатов обработки часовых сеансов РСДБ-наблюдений по программе IVS Intensive за 2015–2020 гг. Для построения комбинированного ряда были собраны результаты обработки РСДБ наблюдений в формате SINEX файлов, полученные различными центрами анализа. Ряд SINEX файлов центра анализа ИПА РАН был получен с помощью программы QUASAR. SINEX файлы различных центров анализа были скомбинированы с использованием программы SINCOM на уровне нормальных уравнений. Выполнено сравнение комбинированного ряда всемирного времени и рядов рассматриваемых центров анализа (индивидуальных рядов) с эталонными рядами Международной службы вращения Земли и систем отсчета (IERS). В качестве эталонных реализаций использовались долгосрочный ряд C04 IERS, и оперативный ряд «finals», создаваемый срочной службой IERS в центре анализа USNO. На рассматриваемом интервале комбинированный ряд хорошо согласуется с опорными рядами C04 и «finals»: среднеквадратические отклонения от опорных рядов C04 и «finals» равны 23 и 19 мкс соответственно.

Зуев В.А., Грамузов Е.М., Куркин А.А., Двойченко Ю.А., Себин А.С. «Физическое моделирование деформации ледяного покрова нагрузкой, движущейся с малой скоростью» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 15, № 2, с. 19-32 (2022)

Рассматривается возможность физического моделирования деформации ледяного покрова от нагрузки, движущейся с малой скоростью. Используя уравнение колебаний упругой пластины на основании гидравлического типа, показано, что подобие напряженно-деформированного состояния в модельном льду может быть достигнуто только в рамках подходов классической теории моделирования ледяного покрова Ногида–Шиманского. Принимая во внимание известные сложности, связанные с практической реализацией этого способа, исследуется применимость модели льда уменьшенной толщины, разработанной в НГТУ. Она заключается в преднамеренном несоблюдении подобия льда по толщине при удовлетворении прочих требований, реализуя частичное подобие модели. Показываются возникающие при этом расхождения с теорией Ногида–Шиманского, оценивается их влияние на конечный результат. Исследуется применимость модели тонкого льда в бассейнах с естественным охлаждением классической формы для целей моделирования движения нагрузки с малой скоростью. Приведены результаты экспериментального исследования деформации ледяного покрова под движущейся нагрузкой с использованием модельного тонкого естественного льда. Исследуется изменение формы волны и максимального прогиба льда в зависимости от изменения скорости движения и величины нагрузки. Показана связь уменьшения отношения площади профиля чаши прогибов к профилю выгиба льда перед движущейся нагрузкой с увеличением скорости в начале движения, что может говорить о резком росте энергетических затрат на деформирование ледяного покрова, когда взаимодействие технического средства со льдом уже нельзя рассматривать как квазистатическое. Точное определение этих затрат является критически важным при проектировании ледокольных средств, прокладывающих канал в поле сплошного льда.

Шарфарец Б.П., Дмитриев С.П., Курочкин В.Е., Сергеев В.А. «О методе акустоэлектрического преобразования на основе электрокинетических явлений» Акустический журнал, 68, № 5, с. 571-578 (2022)

Предложена математическая модель функционирования акустоэлектрического преобразователя, основанного на использовании электрокинетического явления – потенциала течения. Теоретически показано, что потенциал течения растет пропорционально величине напряженности постоянного электрического поля накачки. Это утверждение экспериментально подтверждено. Показано, что описываемый преобразователь обладает переменной чувствительностью. Экспериментально выявлено наличие насыщения в этом процессе, обусловленное физикой процесса – его нелинейностью, а также возникновением режима турбулентного движения жидкости в теле преобразователя. Теория акустоэлектрического преобразователя, основанная на электрокинетическом явлении потенциал течения, идентична теории электроакустического преобразования, основанной на обратном потенциалу течения электрокинетическом явлении электроосмоса. Измеренная чувствительность преобразователя превосходит чувствительность аналогов. Полученные в работе результаты могут быть использованы в теории и практике конструирования обратимых электроакустических и акустоэлектрических преобразователей. Ключевые слова: акустоэлектрическое преобразование, электрокинетические явления, потенциал течения, гидродинамика потенциала течения, нелинейный режим течения жидкости, накачка энергии, чувствительность электрокинетического микрофона.

Плыгунова К.С., Козелков А.С., Стрелец Д.Ю., Уткин Д.А., Курулин В.В. «Исследование влияния численного метода и сеточных параметров на точность моделирования свободных колебаний цилиндра на водной поверхности» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 15, № 2, с. 33-46 (2022)

Статья посвящена исследованию влияния численного метода и сеточных параметров на точность моделирования свободных колебаний цилиндра на водной поверхности. Представлено описание используемого численного метода моделирования плавания тел, основанного на численном решении уравнений Навье–Стокса. Для численной дискретизации используется конечно-объемный метод, позволяющий проводить расчеты на неструктурированной сетке. Моделирование свободной поверхности проводится по методу VOF (Volume Of Fluid). Учет движения твердого тела осуществляется путем деформации расчетной сетки с сохранением ее топологии. Для решения уравнения движения и неразрывности используется метод SIMPLE. Учет сил поверхностного натяжения осуществляется с помощью модели CSF (Continuum Surface Force). Описанный численный метод применяется для решения задачи о затухающих свободных колебаниях цилиндра на водной поверхности. Рассматриваются вопросы влияния на решение сеточного разрешения, величины шага по времени, порядка аппроксимации по времени и по пространству, а также вопросы, касающиеся метода сглаживания гидродинамических сил, действующих на тело, которые зачастую используются для решения практических задач. Анализ полученных результатов показывает, что применение схем повышенного порядка для дискретизации по пространству и времени позволяет повысить точность решения. При высоком сеточном разрешении и малом шаге по времени коэффициент релаксации силы, действующей на тело, не оказывает сильного влияния на получаемый результат.

Мазепа Е.Е., Кусаинов П.И., Лукашов О.Ю. «Взаимодействие воздушных ударных волн с парашютными перемычками при взрывах в шахтах» Физика горения и взрыва, 58, № 3, с. 91-95 (2022)

Представлены результаты математического моделирования распространения воздушных ударных волн при взрыве метана в горных выработках с учетом их взаимодействия с быстровозводимыми парашютными перемычками. Парашютные перемычки способны снизить интенсивность ударной волны при интенсивности набегающей ударной волны, не превышающей критического давления срыва перемычки. Газодинамическая методика расчета взрывобезопасных расстояний позволяет учитывать парашютные перемычки, установленные в различных местах выработок, и проводить расчет параметров ударных волн, прошедших за перемычку.

Шакурова Л.А., Кустова Е.В. «Граничные условия для макропараметров однокомпонентного газа с учетом колебательной дезактивации на твердой стенке» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 9, № 2, с. 366-377 (2022)

С помощью методов кинетической теории построена математическая модель граничных условий для макропараметров неравновесного течения газа в приближении поуровневой кинетики. Рассматривается однокомпонентный разреженный газ в режиме скольжения при условии замедленной релаксации колебательной энергии. Учитывается возможность дезактивации возбужденных состояний при столкновении с твердой поверхностью. Записывается система уравнений течения вязкого теплопроводного газа, дополненная уравнениями для неравновесных заселенностей колебательных состояний. Для зеркально-диффузной модели рассеяния выводятся формулы для скачка заселенностей, скорости скольжения и скачка температуры на поверхности. Граничные условия выражаются через коэффициент аккомодации импульса и коэффициент дезактивации на стенке. Получена связь граничных условий с коэффициентами диффузии колебательной энергии, термодиффузии, теплопроводности, вязкости, объемной вязкости и релаксационным давлением. Впервые обнаружена зависимость граничных условий от нормальных напряжений. Для частного случая газа без внутренних степеней свободы и релаксационных процессов скачок заселенностей отсутствует, а скорость скольжения и скачок температуры удается свести к известным из литературы выражениям. Применение полученных граничных условий при численном моделировании неравновесных течений вязких газов не должно вызывать дополнительных вычислительных затрат, поскольку расчет скачка заселенностей, скорости скольжения и скачка температуры сводится к расчету коэффициентов переноса.

Ахмедьянова Р.А., Васильева Э.А., Кутузова Т.М., Мухамедзянов Р.Р., Фам Тхэ Шон, Музипов З.Р. «Влияние ультразвука на физикохимические характеристики марганец-оксидных катализаторов окисления углеводородов» Вестник технологического университета (ранее Вестник Казанского технологического университета – 1998–2015), 21, № 7, с. 20-23 (2022)

Получены образцы гетерогенных марганец-оксидных катализаторов пропиткой γ-оксида алюминия избытком водных растворов солей марганца с различным содержанием марганца в условиях УЗ воздействия различной мощности и продолжительности и без него. Приведена схема получения гетерогенного марганец-оксидного катализатора пропиткой носителя из избытка водного раствора хлорида марганца (II) методом окунания в УЗ поле. В качестве источника УЗ использовали технологический аппарат серии «Волна» (модель УЗТА-0,4/22-ОМ), частота УЗ колебаний – 22 кГц. Установлены оптимальные условия УЗ обработки – продолжительность 5 мин, мощность УЗ 102,2 Вт. Определены физико-химические характеристики образцов катализатора, в том числе удельная поверхность, средний размер пор, объем пор по методу БЭТ. Установлено, что ультразвук оказывает влияние на текстурные характеристики катализаторов. В области концентраций пропиточных растворов 5–30% использование УЗ приводит к увеличению удельной поверхности образца катализатора на 5,5–11,25%, в то время как для носителя эта величина составляет 1,33%. При этом общий объем пор снижается для 5, 10, 30%-х пропиточных растворов на 0,8; 11,59; 18,7%, а для носителя 13,7%, соответственно. Методом рентгенофлуоресцентного полуколичественного анализа определен элементный состав образцов и влияние на содержание Al и Mn УЗ-воздействия и выявлено, что при концентрации соли марганца в пропиточном растворе 5% УЗ воздействие не приводит к изменению содержания этих элементов. При более высокой концентрации раствора соли марганца – 10 и 30% масс. влияние УЗ воздействия на элементный состав катализатора не однозначно. С увеличением концентрации соли марганца, растет содержание марганца в катализаторе как в условиях УЗ так и без него. Наблюдаемое снижение общего объема пор при УЗ может быть связано с более полным заполнением их активным компонентом, и чем больше концентрация пропиточного раствора, тем больше марганца находится в порах носителя. Общая же удельная поверхность увеличивается.

Ахмедьянова Р.А., Васильева Э.А., Кутузова Т.М., Мухамедзянов Р.Р., Фам Тхэ Шон, Музипов З.Р. «Влияние ультразвука на физикохимические характеристики марганец-оксидных катализаторов окисления углеводородов» Вестник технологического университета (ранее Вестник Казанского технологического университета – 1998–2015), 21, № 8, с. 107-110 (2022)

Получены образцы гетерогенных марганец-оксидных катализаторов пропиткой γ-оксида алюминия избытком водных растворов солей марганца с различным содержанием марганца в условиях ультразвукового (УЗ) воздействия различной мощности и продолжительности и без него. Приведена схема получения гетерогенного марганец-оксидного катализатора пропиткой носителя из избытка водного раствора хлорида марганца (II) методом окунания в УЗ-поле. В качестве источника УЗ использовали технологический аппарат серии «Волна» (модель УЗТА-0,4/22-ОМ), частота УЗ колебаний – 22 кГц. Установлены оптимальные условия УЗ-обработки: продолжительность 5 мин, мощность УЗ 102,2 Вт. Определены физико-химические характеристики образцов катализатора, в том числе удельная поверхность, средний размер пор, объем пор по методу БЭТ. Установлено, что ультразвук оказывает влияние на текстурные характеристики катализаторов. В области концентраций пропиточных растворов 5–30% использование УЗ приводит к увеличению удельной поверхности образца катализатора на 5,5–11,25%, в то время как для носителя эта величина составляет 1,33%. При этом общий объем пор снижается для 5, 10, 30%-х пропиточных растворов на 0,8; 11,59; 18,7%, а для носителя 13,7%, соответственно. Методом рентгенофлуоресцентного полуколичественного анализа определен элементный состав образцов и влияние на содержание Al и Mn УЗ-воздействия и выявлено, что при концентрации соли марганца в пропиточном растворе 5% УЗ-воздействие не приводит к изменению содержания этих элементов. При более высокой концентрации раствора соли марганца – 10 и 30% масс. влияние УЗ-воздействия на элементный состав катализатора неоднозначно. С увеличением концентрации соли марганца, растет содержание марганца в катализаторе как в условиях УЗ-воздействия, так и без него. Наблюдаемое снижение общего объема пор при УЗ-воздействии может быть связано с более полным заполнением их активным компонентом, и чем больше концентрация пропиточного раствора, тем больше ионов марганца находится в порах носителя. Общая же удельная поверхность увеличивается.

Ковалев Ю.А., Васильков В.И., Ермаков А.Н., Виняйкин Е.Н., Попов М.В., Согласнов В.А., Ларионов М.Г., Николаев Н.Я., Миронова Е.Н., Бургин М.С., Ковалев Ю.Ю., Войцик П.А., Лисаков М.М., Кутькин А.М., Алакоз А.В., Шахворостова Н.Н., Белоусов К.Г., Коваленко А.В. «Проект «РадиоАстрон». Калибровка космического телескопа в полете в диапазонах 6.2, 18 и 92 см в 2015–2018 гг.» Труды Института прикладной астрономии РАН № 54, с. 32-39 (2020)

Представлены результаты мониторинга радиометрических измерений в юстировочных сеансах, выполненных относительно первичных калибраторов по потоку, – остатков Сверхновых Кассиопея-А и Крабовидная туманность. Данные обработаны новой автоматизированной системой, предназначенной для обработки и калибровки параметров космического радиотелескопа по данным юстировочных сеансов. Для каждого диапазона получены эквивалентные спектральные плотности потока излучения системы и калибровочные амплитуды восьми внутренних генераторов шумового сигнала (основные и резервные, Ян) для использования при калибровках наземно-космического интерферометра в каналах левой и правой круговых поляризаций. Анализ показывал, что в пределах погрешности измерений все калибровки были стабильны в исследованный 4-летний период, а температуры собственных шумов космического радиотелескопа во всех диапазонах – близки к измеренным в первые два года полета.

Киселев Д.А., Старухина С.С., Ильина Т.С., Кухарская Н.Ф., Нарышкина В.Г., Сивов А.А., Чучева Г.В. «Влияние легирующей примеси на пьезоэлектрические и диэлектрические свойства тонких пленок Bi_3.25La_0.75Ti_3-xA_xO₁₂ (A – Мn, Zr, Nb)» Физика твердого тела, 64, № 10, с. 1483-1488 (2022)

Показано, что в пленках на основе лантанзамещенного титаната висмута (BLT) в зависимости от материала легирующей примеси происходят изменения микроструктуры, диэлектрических и пьезоэлектрических свойств, что приводит к изменениям коэрцитивного напряжения, внутреннего поля смещения и коэффициента управления. Ключевые слова: lead-free сегнетоэлектрические пленки, титанат висмута, электрофизические свойства, вольт-фарадные характеристики, силовая микроскопия пьезоэлектрического отклика.

Корнев А.Ф., Кацев Ю.В., Коваль В.В., Оборотов Д.О., Кучма И.Г., Митряев В.А. «Пикосекундный Nd:YAG лазер с широким рабочим температурным диапазоном (–40–+40)°С» Труды Института прикладной астрономии РАН № 57, с. 16-22 (2021)

Пикосекундные лазеры широко используются в различных промышленных и научных приложениях. Одним из таких приложений является высокоточная спутниковая лазерная дальнометрия. Современное состояние высокоточной спутниковой лазерной дальнометрии требует стабильных и надежных лазеров с короткой длительностью импульса, высокой частотой следования импульсов и высоким уровнем устойчивости к условиям окружающей среды для достижения наибольшей точности измерений. В настоящей работе представлены результаты разработки Nd:YAG лазера, построенного по схеме «задающий генератор – регенеративный усилитель – генератор второй гармоники» и предназначенного для прецизионной спутниковой локации. В качестве задающего генератора используется пикосекундный лазерный диод, работающий в режиме модуляции усиления. Регенеративный усилитель основан на двух Nd:YAG активных элементах ∅6×30 мм с торцевой диодной накачкой. В качестве генератора второй гармоники используется кристалл LBO 5×5×10 со II типом фазового синхронизма. Лазер излучает импульсы длительностью 35 пс на длине волны 532 нм с энергией >2.5 мДж и стабильностью <2% (СКО). Эффективность преобразования во вторую гармонику составила до 65%. Частота следования импульсов – 300 Гц, возможна работа на частоте до 1000 Гц. Расходимость излучения составляет 0.3 мрад по уровню интенсивности 1/e₂ при диаметре пучка на выходе лазера 3.4 мм. Главной особенностью разработанной системы является возможность работы при температуре окружающей среды от –40 до +40°C, что достигается за счет следующих технических решений: термостабилизация корпуса лазера при помощи жидкостного контура с использованием чиллера, а также применение системы гибких нагревателей и многослойной теплоизоляции корпуса. Лазер установлен на дальномере «Сажень–ТМ» в обсерватории «Светлое». Короткая длительность импульса, высокая стабильность формы импульса и энергии импульса, а также возможность работы в широком диапазоне температур окружающей среды делают этот лазер востребованным инструментом для высокоточной спутниковой лазерной дальнометрии.