Базилевский А.Т., Красильников А.С., Юань Ли., Майкл Г.Г. «Сравнение морфологии поверхности днищ околополярных лунных кратеров и кратеров, находящихся на средних широтах Луны» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 59, № 5, с. 417-440 (2025)

Шульгина И.В., Юдаев А.В., Шашкова И.А., Киселев А.В., Тавров А.В. «Аподизация зрачка телескопа для звездной коронографии с целью визуализации экзопланет» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 169, № 1, с. 5-26 (2026)

Для визуализации экзопланеты, пылевого (зодиакального) или протопланетного диска и других слабоконтрастных компонент астрономического изображения требуется ослабить дифракционный фон окрестности звезды. Высококонтрастные методы звездной коронографии, включая аподизацию функции пропускания телескопа, способны существенно ослабить фоновый компонент изображения яркого источника - звезды, в ее дифракционной окрестности. С помощью численного решения задачи дифракции были рассчитаны высококонтрастные изображения моделируемых родительской звезды и экзопланеты при вариации различных условий астрономического наблюдения. Варьировались типы аподизаций, контрасты, отношения световых потоков от звезды и планеты, видимый (оптически пространственно неразрешаемый) размер звезды, спектральный диапазон длин волн наблюдения, ошибки наведения телескопа и т.п. Предложены новые типы аподизации, в частности показано, что возможно и целесообразно применение одновременно двух типов аподизаций по фазе и амплитуде. Использовано гомеоморфное (эластичное) преобразование координат и показана перспектива поиска более эффективных аподизаций для получения высококонтрастного изображения. Ключевые слова: прямое изображение экзопланет, методы высокого контраста, фазовая аподизация зрачка, телескоп, звездный коронограф

Юдин М.А., Копьев В.Ф., Фараносов Г.А., Чернышев С.А. «Сравнение различных подходов к моделированию распространения ударных волн вдоль канала воздухозаборника» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 55 (2025)

Одним из источников шума современного двигателя является вентилятор, который оказывается особенно заметным при высоких скоростях вращения, когда реализуется сверхзвуковое обтекание концов лопаток и появляется система ударных волн, распространяющаяся вверх по потоку до выхода из канала двигателя. Настоящая работа посвящена исследованию процесса распространения этой системы ударных волн. В настоящий момент существует несколько способов моделирования распространения ударных волн по каналу воздухозаборника. Настоящая работа посвящена сравнению двух основных подходов: моделирования во временной области и моделирования в частотной области. Ключевые слова: шум вентилятора, ударные волны, распространение, моделирование

Молотов И.Е., Еленин Л.В., Чжан Ч., Юй Ш., Стрельцов А.И., Захваткин М.В., Степаньянц В.А., Сальес Р., Тунгалаг Н., Гребецкая О.Н., Буянхишиг Р., Русаков О.П. «База данных ИСОН по объектам космического мусора» Научные труды Института астрономии РАН, 10, № 3, с. 174-180 (2025)

Сергеева М.С., Квашенникова А.В., Юлдашев П.В., Есипов И.Б., Хохлова В.А. «Моделирование параметрических эффектов в фокусированных осесимметричных ультразвуковых пучках при двухчастотном возбуждении излучателя» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 66 (2025)

Эффект параметрической генерации волны разностной частоты в фокальной области мощного двухчастотного излучателя представляет интерес как перспективный инструмент контроля за тепловым воздействием ультразвука на биоткани для развивающегося метода неинвазивной HIFU-хирургии. В работе развит конечно-разностный численный алгоритм решения аксиально-симметричного уравнения Хохлова–Заболотской–Кузнецова в квазилинейном приближении для фокусирующего излучателя в виде сферического сегмента. В численном алгоритме использованы спектральное представление поля давления для описания нелинейных взаимодействий волн накачки и метод эквивалентного излучателя, позволяющий переносить граничное условие со сферы на плоскость, сохраняя при этом точность расчета поля в фокальной области излучателя даже при больших углах схождения ультразвукового пучка. Полученные результаты для волны разностной частоты в воде показывают хорошее соответствие с интегральным решением неоднородного волнового уравнения, полученным в рамках квазилинейной теории. Проведено численное моделирование для двух типов излучателей (плоского круглого и сферического фокусирующего) и проанализировано влияние параметров фокусировки на эффективность генерации волны разностной частоты и на ширину диаграммы направленности низкочастотного излучения. Определены наиболее выигрышные параметры бигармонической волны накачки, обеспечивающие эффективную генерацию излучения на разностной частоте в фокальной области параметрического излучателя. Ключевые слова: фокусирующие излучатели, ультразвук, биоткань, хирургия

Коннова Е.О., Хохлова В.А., Юлдашев П.В. «Моделирование интенсивных ультразвуковых пучков в ударно-волновых режимах на основе уравнения Вестервельта с использованием графических ускорителей» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 65 (2025)

Численное моделирование распространения звуковых пучков в различных средах имеет большое значение для решения проблем во многих научных и прикладных областях, включая медицинскую акустику. В неинвазивной ультразвуковой хирургии ключевыми задачами являются разработка мощных ультразвуковых преобразователей, расчет параметров создаваемых акустических полей и планирование терапевтического воздействия. Для их решения часто применяется теоретическая модель, основанная на однонаправленном нелинейном уравнении Вестервельта. Однако в ударно-волновых режимах учет таких параметров, как малый размер фокальной области (порядка миллиметра), большой волновой размер излучателей (порядка сотен длин волн) и необходимость учета большого числа гармоник (до 1000), требует построения крупных пространственных сеток с матрицами поля давления размером порядка

Коннова Е.О., Карзова М.М., Хохлова В.А., Юлдашев П.В. «Численная модель описания трехмерных акустических полей в неоднородных средах с использованием широкоугольного параболического приближения» Акустический журнал, 71, № 6, с. 762-779 (2025)

Представлен численный метод расчета акустического поля в плавно-неоднородной среде, основанный на использовании трехмерной широкоугольной параболической модели и разложении модифицированного пропагатора однонаправленного волнового уравнения в операторный ряд Фурье. Рассмотрена задача фокусировки ультразвукового пучка, создаваемого излучателем с параметрами, характерными для устройств неинвазивной ультразвуковой хирургии, в среде с плавной неоднородностью, имитирующей неоднородности мягких биологических тканей. Выполнен поиск оптимальных значений свободных параметров модифицированного пропагатора, позволяющих получить наименьшую ошибку аппроксимации пропагатора рядом Фурье с конечным числом гармоник. Проведено сравнение результатов моделирования, полученных на основе разработанного метода и с использованием эталонной полноволновой псевдоспектральной численной модели “k-Wave”.

Квашенникова А.В., Юлдашев П.В., Есипов И.Б., Хохлова В.А. «Моделирование нелинейных взаимодействий в трехмерном поле двухчастотного параметрического подводного излучателя в неоднородных волноводных системах» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 63 (2025)

На основе нелинейно-дифракционного параболического уравнения типа Хохлова–Заболотской–Кузнецова в трехмерной постановке проведены численные эксперименты по моделированию генерации и распространения волны разностной частоты (ВРЧ) в поле подводного двухчастотного параметрического излучателя в виде двумерной антенной решетки в условиях волноводного распространения в неоднородной среде. Исследованы особенности возбуждения морского волновода полем направленного излучения ВРЧ в различных режимах работы параметрического излучателя, определяемых начальной амплитудой давления волн накачки, в том числе при сильном проявлении нелинейности среды. Разработанная авторами ранее спектральная численная модель для свободного однородного пространства была модифицирована с учетом наличия пространственных неоднородностей скорости звука путем введения дополнительного фазового множителя для каждой спектральной компоненты волны на каждом шаге сетки вдоль оси пучка, а учет волноводного распространения проводился путем изменения граничных условий в операторе дифракции на дне и поверхности волновода. В результате расчетов были получены распределения полей давления волн накачки и генерируемой ВРЧ как для различных регулярных, так и для случайных пространственных распределений скорости звука, характерных для распространения в условиях мелкого моря. Определены оптимальные по мощности режимы излучения бигармонической накачки для повышения дальности распространения и направленности низкочастотного излучения и его мощности, т.е. эффективности параметрической генерации. Ключевые слова: параметрические взаимодействия, волна разностной частоты, уравнение типа Хохлова–Заболотской–Кузнецова, неоднородный мелководный волновод

Юлдашев П.В., Коннова Е.О., Хохлова В.А. «Широкоугольная параболическая модель на основе операторного ряда Фурье в плавно-неоднородной среде» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 71 (2025)

Метод параболического уравнения широко используется для численного моделирования акустических полей в различных волновых задачах, в которых распространение волн имеет однонаправленный характер. В настоящее время основной способ построения широкоугольных параболических моделей заключается в применении Падэ аппроксимаций к пропагатору однонаправленного волнового уравнения. При рассмотрении трехмерных задач такой подход связан с известными вычислительными трудностями, которые до конца не преодолены. Недавно был предложен новый метод аппроксимации пропагатора операторным рядом Фурье, который сводит решение широкоугольной задачи к решению нескольких десятков задач, эквивалентных по математической постановке задаче для стандартного или узкоугольного параболического уравнения. Это дает возможность использовать более эффективные численные схемы при решении задач в трехмерной постановке. В настоящей работе исследуются возможности по расширению предложенной модели для описания распространения волн в неоднородных средах. В частности, анализируются поправки, связанные с учетом плавных изменений параметров среды вдоль выделенного направления распространения волн, а также возможность использования нового метода аппроксимации пропагатора для этих случаев. Анализ возникающих ошибок выполнен путем сравнения численных решений для однонаправленных моделей с результатами расчетов полноволновой модели «k-Wave» в тестовой неоднородной среде. Ключевые слова: широкоугольное параболическое уравнение

Юрасов В.С., Трушкова Е.А. «Оценка погрешностей моделей плотности атмосферы ГОСТ Р 25645.166-2004 и NRLMSISE-00» Научные труды Института астрономии РАН, 10, № 4, с. 212-221 (2025)

Ватульян А.О., Юров В.О. «Об одном новом подходе к идентификации неоднородных механических свойств упругих тел» Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика, 24, № 2, с. 209-221 (2024)

Представлен новый подход к решению задачи об идентификации переменных характеристик неоднородного упругого изотропного тела. Приведены наиболее употребительные постановки задач об определении переменных механических характеристик (параметры Ламе и плотность – функции координат). Обратная задача идентификации свойств в силу своей существенной нелинейности обычно решается итерационным образом, причем каждая итерация требует решения прямой задачи для некоторого начального приближения и системы интегральных уравнений Фредгольма первого рода с гладкими ядрами для нахождения поправок. Такой подход, в свою очередь, требует задания поля перемещений в области, в которой осуществляется нагружение. Предложен подход, на базе которого возможно осуществлять реконструкцию при съеме дополнительной информации о поле смещений в области, отличной от области нагружения, в более узком пространстве поиска. Представлен пример такой реконструкции в задаче о продольных колебаниях неоднородного стержня, где амплитудно-частотная характеристика задана во внутренней точке стержня, а нагружение реализовано на торце. Приведены результаты вычислительных экспериментов по реконструкции модуля упругости и плотности в виде двух функций продольной координаты.

Тарасов М.А., Гунбина А.А., Чекушкин А.М., Маркина М.А., Юсупов Р.А., Фоминский М.Ю., Филиппенко Л.В., Эдельман В.С., Вдовин В.Ф., Столяров В.А., Зинченко И.И., Красильников А.М., Марухно А.С., Мансфельд М.А., Кукушкин Д.Е., Сазоненко Д.А., Большаков О.С., Ермаков А.Б., Леснов И.В., Валеев А.Ф. «Синис-детекторы субтерагерцового диапазона как основа приемника для радиоастрономических исследований на оптическом телескопе БТА САО РАН» Астрофизический бюллетень, 80, № 3, с. 523-539 (2025)

Юшков В.П. «Адиабатический шум в теории турбулентности» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 10 (2025)

Показано, что будущее развитие теории турбулентности должно быть направлено на анализ не только вихревой несжимаемой, но и адиабатической компоненты, прежде всего флуктуаций плотности и давления. Предлагается уравнение, связывающее генерацию и выравнивание флуктуаций энтропии лагранжевых (воздушных) частиц со скоростью генерации адиабатических флуктуаций. Случайный источник в этом уравнении связывается с полем скорости диссипации и радиационного баланса. Флуктуации давления сопоставляются с флуктуациями потенциально доступной энергии. По измерениям в атмосферном пограничном слое оценивается постоянная скорости выравнивания флуктуаций энтропии. Эта постоянная позволяет связать интегральный пространственный масштаб турбулентных вихрей со среднеквадратичным отклонением флуктуаций скорости звука в атмосферном пограничном слое. Построены оценки амплитуды адиабатического шума в турбулентной среде и показана связь его энергии с временем стационарности и временем корреляции флуктуаций вихревой компоненты скоростей. Ключевые слова: турбулентность, адиабатические флуктуации, потенциально доступная энергия, скорость диссипации флуктуаций скорости звука