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.

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.

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.

Хищенко К.В., Чарахчьян А.А. «Отражение детонационной волны от плоскости симметрии внутри цилиндрической мишени для управляемого термоядерного синтеза» Журнал вычислительной математики и математической физики, 61, № 10, с. 1715-1733 (2021)

Рассматривается осесимметричная задача о столкновении двух идущих навстречу одинаковых детонационных волн внутри предварительно сжатой мишени небольшого размера, состоящей из цилиндра с горючим в виде эквимолярной смеси дейтерия и трития, окруженного золотой оболочкой и зажигаемого с торцов пучком протонов. Изучается отражение возникающей нестационарной неплоской детонационной волны от плоскости симметрии. Обсуждаются зависимости от времени некоторых характеристик течения. Развита приближенная модель горения, позволяющая рассчитывать коэффициент выгорания горючего между отраженной детонационной волной и плоскостью симметрии после вынужденного прекращения двумерного расчета, в частности, из-за неустойчивости границы раздела горючего и оболочки. Изучена роль двух возможных механизмов развития неустойчивости границы раздела: ее импульсного ускорения детонационной волной (неустойчивость Рихтмайера–Мешкова) и высокоскоростного скольжения горючего вдоль границы раздела (неустойчивость Кельвина–Гельмгольца).

Лукманов В.Р., Тюльбашев С.А., Чашей И.В. «О возможности краткосрочного прогноза геомагнитных возмущений на примере выброса корональной массы в ноябре 2021 г.» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 2240201_-1-2240201_-5 (2022)

Кратко описаны результаты предыдущих работ по наблюдению межпланетных мерцаний на модернизированном радиотелескопе меридионального типа БСА ФИАН. Представлены результаты наблюдения выброса корональной массы (CME) и связанной с ним сильной магнитной бури в ноябре 2021 года. Увеличение мерцаний началось на гелиоцентрическом расстоянии 0.7 астрономических единиц через 27.5 часов после вспышки, а магнитная буря началась через 14.5 часов после начала усиления мерцаний. Результаты анализа этого события иллюстрируют возможность краткосрочного предсказания космической погоды по данным мониторинга межпланетных мерцаний.

Лукманов В.Р., Тюльбашев С.А., Чашей И.В. «О возможности краткосрочного прогноза геомагнитных возмущений на примере выброса корональной массы в ноябре 2021 г.» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2240201 (2022)

Кратко описаны результаты предыдущих работ по наблюдению межпланетных мерцаний на модернизированном радиотелескопе меридионального типа БСА ФИАН. Представлены результаты наблюдения выброса корональной массы (CME) и связанной с ним сильной магнитной бури в ноябре 2021 года. Увеличение мерцаний началось на гелиоцентрическом расстоянии 0.7 астрономических единиц через 27.5 часов после вспышки, а магнитная буря началась через 14.5 часов после начала усиления мерцаний. Результаты анализа этого события иллюстрируют возможность краткосрочного предсказания космической погоды по данным мониторинга межпланетных мерцаний.

Чебачев В.О. «Помехоустойчивое кодирование радиометок RFID на поверхностных акустических волнах» Вопросы радиоэлектроники, № 9, с. 22-29 (2020)

Статья посвящена актуальной проблеме создания систем RFID на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Рассматривается время – позиционный код системы RFID. Для повышения помехоустойчивости системы предлагается использовать код Рида–Соломона, что, однако, влечет за собой ухудшение информационной емкости. Процедура кодирования оптимизирована для случая, когда прием кодов радиометок осуществляется корреляционным способом. Подробно описана процедура получения кода с использованием среды Matlab. Рассмотрено декодирование кода радиометки на основе алгоритма Берлекэмпа–Месси, позволяющее считывать коды и исправлять ошибки декодирования в реальном времени. Проведен сравнительный анализ вероятности ошибки считывания кода метки в гауссовском канале при заданном отношении сигнал–шум без использования и с использованием предложенного кодирования. Приведены рекомендации для более общего случая помехоустойчивого кодирования в системах RFID на ПАВ.

Чебачев В.О. «Результаты применения дискретного косинусного преобразования к задаче корреляционного разрешения коллизий в системах RFID на поверхностных акустических волнах» Вопросы радиоэлектроники, № 10, с. 13-22 (2020)

Статья посвящена системе RFID на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Рассматривается вопрос разрешения коллизий корреляционным способом. Разрешение коллизий производится по двум корреляционным признакам: корреляционной функции сигнала и корреляционной функции дискретного косинусного преобразования (ДКП) от сигнала. Создана программа, реализующая такой алгоритм разрешения коллизий. Для создания коллизий использовалась имитационная модель радиометки RFID. Имитационная модель генерирует отклик радиометки со «своим» или со случайным кодом либо генерирует коллизию откликов со случайными кодами, которая может содержать «свой» код. Приведены результаты работы алгоритма для случаев считывания от двух до десяти меток одновременно. Помимо основной функции алгоритм реализует помехоустойчивое кодирование и декодирование кодов меток с целью устранения ошибок считывания для случая, когда коллизии нет, но высок уровень канального шума. Помехоустойчивое кодирование осуществляется кодами Рида–Соломона.

Асминг В.Э., Федоров А.В., Виноградов Ю.А., Чебров Д.В., Баранов С.В., Федоров И.С. «Быстрый детектор инфразвуковых событий и его применение» Геофизические исследования, 22, № 1, с. 54-67 (2021)

Предлагаемая статья посвящена развитию методов и алгоритмов автоматического обнаружения полезных сигналов в зашумленной среде на записях инфразвуковых групп. Приведен обзор наиболее распространенных методов обработки инфразвуковых сигналов. Описан набор алгоритмов и последовательность их применения для быстрого определения инфразвуковых сигналов на записях инфразвуковой группы, реализованные в виде автоматического детектора. Быстродействие представленного детектора достигается за счет оптимизации вычислений и предварительного расчета части параметров для инфразвуковых групп, состоящих из трех датчиков. Актуальность применения быстрых алгоритмов обнаружения целевых сигналов продиктована рядом прикладных задач по оперативному выявлению мест генерации инфразвуковых сигналов, например при поиске отработавших элементов ракет-носителей или контроле лавиноопасных склонов в горной местности. Рассмотренный в статье автоматический детектор производит оценку ряда стандартных параметров обнаруженных акустических сигналов, таких как азимут на источник, угол падения волны, кажущаяся скорость. Дополнительно реализованы алгоритмы оценки длительности зарегистрированных сигналов и изменчивости азимута на источник. Последние два параметра применяются для автоматического выявления движущихся источников инфразвуковой эмиссии. Отработка применения описываемого детектора в режиме, близком к реальному времени, осуществлена в рамках экспериментальных работ по инфразвуковому мониторингу лавинной активности на полуострове Камчатка в феврале-апреле 2020 г. Результаты применения детектора показали высокую достоверность получаемых решений. Автоматически обнаруженные и ассоциированные с лавинными проявлениями сигналы были верифицированы визуальным осмотром местности.

Чебуркина М.Н. «Эффект «резонирования» в гармонической системе Р. Декарта» Музыковедение, № 6, с. 2-6 (2012)

Предлагается новый цикл статей, посвященный музыкальной теории и органной практике французского Барокко. Первая статья выявляет факт обоснования во Франции одного из основополагающих акустических феноменов – эффекта «резонирования». Явление «резонирования», или эффект резонирующих обертонов, демонстрируется в 1618 году великим французским философом и ученым Рене Декартом, автором «Краткой теории музыки». Настоящая статья концентрирует свое внимание на анализе декартовских положений, которые закладывают фундамент французского учения о пропорциях и лежат в основе создания классической теории интервалов и аккордов.

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.

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

Черногор Л.Ф «Плазменные, электромагнитные и акустические эффекты метеорита «Челябинск»» Инженерная физика, № 8, с. 23-40 (2013)

Оценены основные физические эффекты, сопровождавшие падение Челябин-ского метеорита 15.02.2013. Показано, что основное энерговыделение (около 0,2 Мт) имело место вблизи высоты 25 км, где скорость потерь массы достигала 20 кт/с, энергия оптического свечения – 375 ТДж. Вблизи эпицентра взрыва метеороида давление во фронте ударной волны составляло единицы килопаскалей. Площадь зоны частичных разрушений построек была близка к 6 тыс. км². Пролет метеороида привел к образованию плазменного следа, к заметному возмущению не только нижней, но и верхней атмосферы на удалениях не менее 1–2 тыс. км. Величины плазменного, геомагнитного, электрического, электромагнитного и акустического эффектов были значительными. Магнитуда землетрясения, вызванного взрывом метеороида, не превышала 2–3.

Зверев А.Я., Черных В.В. «Исследования перспективных средств снижения вибраций самолетных конструкций при их акустическом возбуждении» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 506, № 1, с. 128-136 (2022)

В реверберационных камерах и на натурном стенде проведены испытания по определению вибрационных характеристик типовой фюзеляжной панели регионального самолета, а также конструкций борта, закрылка и крыла реального самолета с различным вибродемпфирующим набором. В условиях акустического возбуждения модельной панели и реальных самолетных конструкций определена эффективность следующих средств снижения вибраций: изменение граничных условий и жесткости шпангоутов; облицовка конструкции односторонними вибродемпфирующими сэндвичами и листовыми вибропоглощающими материалами ВТП-1В, СКЛГ-6020М; применение имитаторов стрингеров и шпангоутов, в том числе в комплекте с двусторонними вибродемпфирующими сэндвичами. Показано, что, применяя комбинацию различных методов, можно добиться существенного снижения вибраций конструкции в широком диапазоне частот. На низких частотах эффективным средством является преобразование длинноволновых форм колебаний шпангоута в более коротковолновые. В области средних частот эффективно снижают вибрации конструкции односторонние сэндвичи, а также имитаторы стрингеров совместно с двусторонними сэндвичами. В области высоких частот наиболее эффективна облицовка конструкции листовыми вибропоглощающими покрытиями.

Юсупов В.И., Семилетов И.П., Черных Д.В., Саломатин А.С. «Активная высокочастотная акустическая термометрия мерзлых водонасыщенных сред» Акустический журнал, 68, № 5, с. 501-509 (2022)

Обсуждается перспективный метод активной высокочастотной акустической термометрии, основанный на измерении длительности сигнала обратного рассеяния ультразвуковых импульсов Δt в верхнем слое водонасыщенных пород или донных осадков. Предложена акустическая модель, объясняющая возникновение сильной зависимости длительности этого сигнала от температуры в области нулевых и отрицательных температур. Показано, что Δt при уменьшении температуры возрастает как из-за увеличения коэффициента отражения ультразвуковых волн от слоистой структуры, так и благодаря уменьшению коэффициента поглощения в водонасыщенной среде. Натурные исследования, выполненные на обширном участке арктического шельфа, подтвердили наличие такой зависимости. Предложенный подход может оказаться эффективным для осуществления дистанционного наблюдения за температурными изменениями в мерзлых водонасыщенных породах на суше и верхнем слое донных осадков на мелководном арктическом шельфе, что необходимо для оценки различных, в том числе, экологических рисков, связанных с глобальным потеплением. Ключевые слова: обратное рассеяние, акустический сигнал, мерзлота, арктический шельф.

Болсуновский А.Л., Брагин Н.Н., Бузоверя Н.П., Перченков Е.С., Чернышев И.Л., Скоморохов С.И. «Расчетно-экспериментальные исследования малошумного самолета с ламинарным крылом и двигателями над задней кромкой крыла» Математическое моделирование, 34, № 7, с. 5-23 (2022)

лавным направлением развития современной коммерческой авиации является не только повышение безопасности и топливной эффективности самолётов, но и снижение воздействия на окружающую среду, особенно по допустимому шуму на местности. Одной из идей является перенос силовой установки на верхнюю поверхность крыла для экранирования шума двигателя крылом. Такое решение может приводить к усугублению неблагоприятных явлений трансзвуковой интерференции между элементами планера, вынуждая снижать крейсерскую скорость до числа Маха M=0.7–0.75, вместо наиболее распространенной M=0.78–0.8. Решение проблемы интерференции на крейсерском режиме для малошумных компоновок требует усовершенствования устоявшейся методики проектирования.

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.

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.

Чертова Н.В., Гриняев Ю.В. «Сравнительный анализ поведения волн и деформаций на границе раздела упругих тел при условиях идеального контакта и скольжения» Физическая мезомеханика: Международный журнал, 25, № 2, с. 87-100 (2022)

Исследуются закономерности прохождения волн через границу раздела упругих тел при условиях идеального контакта и скольжения, которые реализуются в процессах трения, распространения поверхностных волн по границам раздела многофазных и структурно-неоднородных материалов. Рассчитываются зависимости коэффициентов Френеля и амплитуд деформаций на границе раздела от угла падения волны при условиях идеального контакта и скольжении. Полученные результаты позволяют проанализировать влияние граничных условий, свойств контактирующих тел и условий нагружения на волновые процессы и деформации на границе.

Бакина О.В., Сваровская Н.В., Чжоу В.Р., Сулиз К.В. «Применение ультразвуковой обработки для повышения фотохимической активности электровзрывных бикомпонентных наночастиц TiO₂-Ag» Известия вузов. Физика, 65, № 9, с. 3-7 (2022)

Наночастицы оксида титана, обладающие термической и химической стабильностью, широкой запрещенной зоной и низкой токсичностью, являются наиболее используемыми фотокатализаторами разложения органических веществ. Однако быстрая рекомбинация электронно-дырочных пар и высокая энергия фотоактивации значительно ограничивают их применение. Модификация TiO₂ серебром способствует пространственному разделению зарядов и повышает их фотохимическую активность. В настоящей работе для получения бикомпонентных наночастиц TiO₂-Ag использовали электрический взрыв металлических проводников в атмосфере 85 об.% Ag – 15 об.% O. Данный метод обладает высокой производительностью (170–200 г/ч), достаточной для промышленного применения наночастиц. Однако электровзрывные наночастицы в основном представляют собой агломераты размером 200–500 нм, что значительно снижает их фотохимическую активность в тестовой реакции разложения модельного красителя метиленового голубого под действием видимого излучения. Ультразвуковая обработка наночастиц в водной суспензии в течение 15 мин способствовала увеличению фотоактивности наночастиц TiO₂-Ag на 10%.

Атаян А.М., Никитина А.В., Сухинов А.И., Чистяков А.Е. «Математическое моделирование опасных явлений природного характера в мелководном водоеме» Журнал вычислительной математики и математической физики, 62, № 2, с. 270-288 (2022)

Работа посвящена построению и исследованию взаимосвязанных математических моделей гидрофизики и биологической кинетики, используемых для прогнозирования опасных явлений природного характера, возникающих в мелководных водоемах. На распространение и трансформацию гидробионтов влияют такие физические факторы, как пространственно-трехмерное движение водной среды с учетом адвективного переноса и микротурбулентной диффузии, пространственно-неоднородное распределение температуры, солености и кислорода. Биогенные загрязняющие вещества вызывают рост водорослей, в том числе, токсичных и вредоносных, их массовое развитие может приводить к возникновению опасных явлений в водоеме, включая эвтрофикацию и заморные явления. Построена и исследована трехмерная математическая модель гидродинамики, используемая в работе для расчета поля скоростей водного потока. Для исследования опасных явлений мелководного водоема, связанных с заморными явлениями в нем, разработана пространственно-неоднородная трехмерная ихтиологическая модель динамики промысловой рыбы. Рассмотрены модели наблюдений, параметризованные на основе стехиометрических соотношений, законов Моно, Михаэлиса–Ментен и Митчерлиха–Бауле, описывающие потребление, накопление планктоном и промысловыми рыбами-детритофагами питательных веществ, а также рост гидробионтов в зависимости от пространственного распределения солености и температуры, кислородного режима. Для калибровки и верификации разработанных моделей использовались постоянно пополняемые базы экологических данных, полученные, в том числе, и с помощью экспедиционных исследований Азовского моря и Таганрогского залива. Для повышения точности прогнозного моделирования натурные данные были отфильтрованы на основе алгоритма Калмана. При решении задачи обработки гидрологической информации получены изолинии солености и температуры в поверхностном слое, для чего применен алгоритм распознавания. С помощью алгоритма интерполяции и путем наложения границ области получены более подробные карты глубин, солености и температуры Азовского моря. Разработаны численные методы решения поставленных задач, использующие конечно-разностные схемы, учитывающие степень заполненности контрольных ячеек расчетной области, реализованные на высокопроизводительных вычислительных системах, позволяющие уменьшить погрешность численного решения задачи и сократить время расчетов в несколько раз. На основе численной реализации разработанных моделей проведена реконструкция опасных явлений природного характера, возникающих в мелководном водоеме (связанных с распространением вредных загрязняющих веществ), эвтрофикацию, “цветение водорослей”, вызывающее заморные явления в водоеме.

Чмырева Е.Г., Бескин Г.М. «О возможности прямого детектирования излучения микролинзы MOA-2011-BLG-191/OGLE-2011-BLG-0462 – вероятной черной дыры» Астрофизический бюллетень, 77, № 3, с. 250-257 (2022)

Обсуждаются наблюдательные проявления одиночной черной дыры звездной массы – микролинзы MOA-2011-BLG-191/OGLE-2011-BLG-0462, недавно обнаруженной с помощью телескопа им. Хаббла. Известные величины параметров этого объекта применяются для вычисления значений плотности, температуры и скорости звука межзвездной среды в месте его локализации, кроме того, выполнены оценки скорости микролинзы. Получены темп аккреции, светимость объекта и его теоретический спектр. Используя полученный спектр, мы рассматриваем возможность прямого детектирования излучения этого объекта в различных диапазонах частот с помощью инструментов, существующих в настоящее время, и будущих наблюдательных миссий.

Асадов Х.Г., Чобанзаде И.Г. «Вариационный принцип при обосновании выбора оптимальных условий для калибровки солнечных фотометров по методу Ленгли» Гелиогеофизические исследования, № 34, с. 34-39 (2021)

Статья посвящена качественно новому подходу определения порядка калибровки солнечных фотометров. Отмечено, что существующие модификации метода Ленгли калибровки солнечных фотометров, включая аналитическую разновидность этого метода, позволяют осуществить количественную оценку точности проводимой калибровки. В то же время отсутствует качественный подход к решению задачи обеспечения высокой достоверности калибровки. Суть предлагаемого качественного подхода заключается в определении такой динамики взаимосвязанного изменения m и τаэр, при которой достоверность калибровки достиг бы наивысокой величины. Предложен критерий обеспечения высокой достоверности проводимой калибровки, на основе которого сформулирована вариационная задача Лагранжа с учетом принятого ограничительного условия. Решение оптимизационной задачи показало, что калибровка солнечного фотометра, выполненная на линейном участке изменения m, представляется оптимальной с точки зрения предложенного вариационного принципа. При дальнейшем увеличении оптической воздушной массы наивысокая достоверность результата калибровки достигается при противофазной динамике изменения m и τаэр.

Егоров И.В., Новиков А.В., Чувахов П.В. «Численное моделирование развития турбулентных пятен в сверхзвуковом пограничном слое на пластине» Математическое моделирование, 34, № 7, с. 63-72 (2022)

Проведено прямое численное моделирование развития турбулентных пятен в пограничном слое на плоской пластине под нулевым углом атаки при числе Маха набегающего потока M_∞=6. Рассмотрено распространение искусственно возбуждённых локализованных трёхмерных вихревых возмущений с различными начальными амплитудами, которые при распространении вниз по потоку развиваются в турбулентные пятна. Моделирование выполнено в рамках решения уравнений Навье–Стокса для пространственных течений сжимаемого газа с помощью авторского расчётного кода, реализующего неявный метод сквозного счёта. Показано, что универсальная квазимонотонная численная схема позволяет корректно оценивать основные характеристики турбулентных пятен – угол поперечного раскрытия и скорости переднего и заднего фронтов. Продемонстрировано согласование полученных параметров пятен с результатами других авторов.

Чувахов П.В., Погорелов И.О. «Источники турбулентности на прямом крыле сверхзвукового пассажирского самолёта» Математическое моделирование, 34, № 8, с. 19-37 (2022)

В рамках полных уравнений Навье–Стокса рассмотрены два наиболее вероятных источника возмущений, которые способны приводить к турбулизации пограничного слоя на гладком прямом крыле сверхзвукового пассажирского самолёта: атмосферная турбулентность и акустический шум от турбулентного пограничного слоя на фюзеляже. Проанализированы частотно-волновые характеристики возмущений, развивающихся в пограничном слое на крыле; выявлен основной механизм перехода к турбулентности. Результаты расчётов сопоставлены с результатами линейной теории устойчивости.

Авдюшев В.А., Бордовицына Т.В., Батурин А.П., Бахтигараев Н.С., Левкина П.А., Попандопуло Н.А., Салейко К.В., Томилова И.В., Чувашов И.Н. «Численное моделирование орбитального движения геосинхронных объектов по данным позиционных наблюдений» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 56, № 5, с. 344-355 (2022)

Представлены результаты численного моделирования движения группы геосинхронных объектов по позиционным наблюдениям, полученным на уникальной научной установке Цейс–2000 в ЦКП “Терскольская обсерватория” Института астрономии РАН. Дано описание усовершенствованного высокоточного программно-математического обеспечения (ПО), предназначенного для работы с позиционными наблюдениями ИСЗ, приведены результаты его апробации на наблюдениях околоземных объектов, выполненных на указанной выше установке Цейсс–2000. Модифицированное ПО позволяет определять вектор динамического состояния околоземного объекта и его параметр парусности. Апробация проводилась на наблюдениях геосинхронных объектов с номерами 90 008, 90 031, 90 214 и 97 149 (номера объектов даны в соответствии с нумерацией в динамической базе данных космических объектов Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН). Полученные параметры использованы для исследования долговременной орбитальной эволюции объектов. Показано, что три объекта (90 008, 90 031, 90 214) захвачены в резонанс 1 : 1 со скоростью вращения Земли и имеют на интервале времени 10 лет устойчивое движение во вращающейся системе координат, близкое к гармоническому осциллятору. Объект 97149 не является резонансным, но его движение остается регулярным на интервале времени 10 лет.

Чугай Н.Н. «Вспышки 2012 года сверхновой 2009 IP: от сценария к модели» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 48, № 8, с. 562-567 (2022)

DOI: 10.31857/S0320010822080022

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.

Мухин А.А., Лозовский И.Н., Чуркин А.А. «Технические стандарты ООО «ЭГЕОС» по применению неразрушающего контроля сплошности свай. Ультразвуковой метод» Геотехника, 11, № 3, с. 64 (2019)

Своды правил СП 45.13330.2017 «Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87» и СП 46.13330.2012 «Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 3.06.04-91» требуют выполнять контроль качества железобетонных свай с применением полевых неразрушающих геофизических методов. Однако на данный момент в отечественной нормативной базе отсутствуют документы, регулирующие данный вид деятельности. В результате повседневная практика применения методов нередко идет вразрез с общепринятыми мировыми стандартами и не всегда обеспечивает должный уровень исследований. Игнорирование объективных возможностей и ограничений методов, ошибки в сборе и обработке данных, некорректные приемы интерпретации результатов отрицательно сказываются на достоверности итоговых выводов о качестве конструкций. Отсутствие нормативных критериев исключает возможность убедиться в квалификации исполнителей услуг и провести, при необходимости, независимую экспертизу. В качестве основы для разработки необходимых нормативных технических документов предлагается использовать стандарты организации ООО «ЭГЕОС», посвященные применению неразрушающего контроля сплошности свай ультразвуковым, сейсмоакустическим и термометрическим методами. Стандарты организации обобщают современную практику применения методов, требования зарубежных нормативных документов и опыт ООО «ЭГЕОС». Первым представлен стандарт организации «Применение неразрушающего контроля сплошности свай ультразвуковым методом». Стандарт предлагает ответы на такие насущные вопросы ультразвукового контроля, как минимальное устанавливаемое в конструкцию число труб доступа, сроки проведения испытаний, шаг между точками измерений, методика обработки сигналов, критерии интерпретации зарегистрированных аномалий, обязательные требования к составу отчета и пр.

Мухин А.А., Лозовский И.Н., Чуркин А.А. «Технические стандарты ООО «ЭГЕОС» по применению неразрушающего контроля сплошности свай. Сейсмоакустический метод» Геотехника, 11, № 4, с. 68-78 (2019)

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.