Сорокин М.А., Голов А.А., Шкрамада С.С., Гузовская А.Ч., Ткаченко П.Д., Сокиркина Д.В., Моргунов Ю.Н., Петров П.С. «Исследование времен прихода импульсных сигналов при распространении из мелкого моря в глубокий океан в волноводах Японского моря» Акустический журнал, 71, № 6, с. 824-834 (2025)

Представлено описание результатов натурного эксперимента, проводившегося в августе 2023 г. в Японском море по излучению и приему импульсных акустических сигналов для сценария “шельф–глубокое море”. Особенностью экспериментального волновода является деление на мелководную и глубоководную части, приблизительно равные по длине. Обсуждаются результаты математического моделирования распространения импульсных акустических сигналов из шельфовой зоны в глубокое море для данной трассы. Описана модовая структура поля в волноводе, получены теоретические оценки времен прихода модовых компонент акустического сигнала. Обнаружено и объяснено теоретически нетипичное для данного класса задач образование плотного пучка модовых компонент малых номеров. Данное явление связано как с конфигурацией волновода, разделенного в приблизительно равных долях на глубоководную и мелководную часть, так и с ориентацией акустической трассы под острым углом относительно градиента глубин, что создает условия для возникновения явления горизонтальной рефракции. Сопоставление экспериментальных импульсных характеристик волновода и оценок времен прихода дает основание полагать, что отличительной особенностью акустических трасс такого типа является расщепление основного пика импульсной характеристики волновода и появление вместо него двух (и более) локальных максимумов.

Новиков Д.О. «Особенности внедрения новой редакции руководства ИМО по борьбе с подводным шумом» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 413, с. 17-19 (2025)

Объект и цель научной работы. В связи с одобрением Международной морской организацией (ИМО) (англ. International Maritime Organization, IMO) Руководства по снижению подводного шума от коммерческого судоходства, направленного на снижение воздействия подводного шума (ПШ) от судоходства на морских обитателей, в настоящей статье рассматриваются возможности конкретизировать диапазоны частот, на которых снижение ПШ актуально, а также анализируются опубликованные материалы по влиянию ПШ на морских животных. Материалы и методы. Анализируются результаты опубликованных экспериментальных исследований, посвященных подводному шуму транспортных судов, а также по влиянию ПШ на морских животных. Основные результаты. Определены диапазоны частот, на которых снижение подводного шума наиболее актуально с точки зрения воздействия на морскую фауну. Также рассмотрено влияние ПШ на животных и оценены расстояния от судна, на которых ПШ безопасен для морских организмов или его воздействие минимально. Заключение. В свете необходимости выполнения Руководства по снижению подводного шума от коммерческого судоходства конкретизируются частотные диапазоны, на которых наиболее актуально снижать шум. Также рассмотрена совокупность уровней ПШ и расстояния от судна, безопасных с точки зрения воздействия. В продолжении работы, которое планируется опубликовать в следующем номере Трудов, будут рассмотрены данные по ПШ ледоколов при выполнении ледовых операций и возможности влияния на этот шум. Ключевые слова: подводный шум, влияние шума на морских животных, частотные диапазоны

Трусенкова О.О., Лобанов В.Б., Ладыченко С.Ю., Каплуненко Д.Д., Чанг К.И. «Статистический анализ данных измерений на глубоководной автономной буйковой станции в центральной части Японского моря» Подводные исследования и робототехника, № 3, с. 15-30 (2025)

Выполнен статистический анализ уникальных данных, полученных на глубоководной автономной буйковой станции (АБС), установленной в центральной части Японского моря к северо-востоку от поднятия Ямато на глубине 3375 м в период с 22 апреля 2014 г. по 13 апреля 2015 г. Выводы о динамике вод сделаны по косвенным данным – глубине и наклону приборов, жестко укрепленных на тросе, отклонявшемся от вертикали под воздействием течений. Пространственная картина течений рассматривалась по данным спутниковой альтиметрии и спутниковым изображениям в инфракрасном диапазоне. Масштабы временной изменчивости в термоклине оценены по вейвлет-спектру температуры, а для всей толщи вод - по совместному вейвлет-спектру глубины и температуры. Поведение АБС претерпело резкое изменение через три месяца после постановки. Если в начальный период были характерны слабо выраженные колебания глубины приборов, то 28 июля 2014 г. произошел переход к значительным вертикальным смещениям, по-видимому, связанным с интенсификацией воздействия течений при уменьшении плавучести АБС в придонном слое. Переход сопровождался скачками глубины приборов до 80 м за несколько часов. В дальнейшем происходили согласованные колебания глубины приборов с размахом до 50–100 м, а в конце марта–начале апреля 2015 г. – до 150–250 м. Процессы на масштабах 8–13 сут. протекали в верхнем и глубинном слоях, в основном независимо, а в апреле 2015 г. согласованно, причем 4–7 апреля через точку АБС прошел крупный антициклонический вихрь, затронувший всю толщу вод. В январе 2015 г. наблюдались квазиинерционные колебания вплоть до глубинного слоя, что объясняется сильным ветром в этот период, интенсивным конвективным перемешиванием и воздействием динамических структур синоптического масштаба. Выявлен положительный тренд придонной температуры воды.

Каменев С.И. «Методы и средства измерения кинематических характеристик акустических волноводов» Подводные исследования и робототехника, № 4, с. 77-83 (2025)

Рассматриваются методы и средства измерения кинематических характеристик акустического волновода - таких, как фазовая и групповая скорости, а также инвариант пространственно-частотной структуры акустического поля, предложенный в работах С.Д. Чупрова. В настоящее время активизировались работы по использованию и уточнению последнего применительно к таким задачам гидроакустики, как обнаружение слабых сигналов, оценка расстояния до источника и др. Обсуждаются результаты модельных и натурных экспериментов по оценке кинематических характеристик волновода с помощью таких средств, как акустические интерферометры, вертикальные антенны и векторные приёмники. Технические средства разработаны в отделе технических средств исследования океана ТОИ ДВО РАН.

Егоров С.Б., Горбачев Р.И., Кириченко А.Н. «Изменения параметров пассивного акустического обнаружителя, вызванные нестационарностью помех» Морские интеллектуальные технологии, № 4-1, с. 281-286 (2025)

В условиях значительных изменений уровня помех, шумов моря и дальнего судоходства, для стабилизации параметров пассивного акустического обнаружителя в его приемном тракте применяется автоматическая регулировка усиления (АРУ). Однако АРУ лишь сужает диапазон изменения уровня помехи на выходе приемного тракта, поэтому изменения параметров обнаружителя сохраняются и становятся существенными при повышении его аппаратной чувствительности. Для оценки этих изменений и обоснования требований к АРУ в работе получены функциональные соотношения между изменением уровня помехи на выходе приемного тракта и отклонениями от номинальных значений вероятностных параметров и аппаратной чувствительности двухпорогового энергетического обнаружителя. Анализом полученных соотношений показано, что при обосновании требований к стабильности уровня помехи на выходе приемного тракта целесообразно в качестве исходного задавать допустимое изменение аппаратной чувствительности обнаружителя. Ключевые слова: пассивный акустический обнаружитель, нестационарная помеха, стабилизация параметров обнаружителя.

Андрианов И.К., Чепурнова Е.К. «Гидростатическое сжатие толстостенной сферической оболочки при нелинейном законе упрочнения» Морские интеллектуальные технологии, № 4-3, с. 169-174 (2025)

Исследование посвящено вопросу оценки напряженного состояния толстостенной сферической оболочки, работающей в условиях гидростатического сжатия. Новизна исследования обусловлена тем, что полученное решение позволяет учесть нелинейную зависимость интенсивности напряжений от интенсивности деформаций при описании диаграммы деформирования материала. Полученное решение строилось на основании положений теории упругости и деформационной теории пластичности для несжимаемого материала, а также путем применения метода переменных параметров упругости. По результатам решения тестовой задачи с использованием геометрических параметров батисферы получено распределение интенсивностей напряжений, радиальных и окружных напряжений по толщине стенки оболочки. Согласно полученным результатам наибольшие по абсолютной величине значения интенсивности напряжений достигаются на внутренней границе оболочки. Представленные результаты позволяют более точно оценить гидростатическое давление на внешней поверхности оболочки, при котором зарождаются первые пластические деформации, а также когда вся стенка оболочки переходит в область пластического деформирования, учитывая нелинейный закон упрочнения. Результаты исследования могут быть использованы при проектировании корпуса глубоководных аппаратов по типу батисферы, испытывающих экстремальные значения гидростатического давления. Ключевые слова: толстостенная сферическая оболочка, батисфера, гидростатическое сжатие, нелинейный закон упрочнения, упругопластическое деформирование, напряженное состояние. Финансирование: Исследование выполнено за счет гранта Российского научно

Машошин А.И., Мельканович В.С. «Исследование аспектов практического применения векторно-скалярного приёмника в режиме гидролокации» Подводные исследования и робототехника, № 4, с. 22-30 (2025)

Целью работы является рассмотрение аспектов практического применения комбинированных (векторно-скалярных) приёмников (КП) в режиме гидролокации в распределённых гидроакустических системах подводного наблюдения. Показано: обнаруживать малошумные подводные объекты (МПО) в режиме гидролокации целесообразно в диапазоне 1,5–2,0 кГц; для обнаружения МПО должны применяться длинные тональные зондирующие сигналы и сложные сигналы, построенные на кодах Костаса; алгоритм обнаружения эхосигналов должен одновременно обнаруживать сигналы приборов помех и других сильно шумящих объектов и осуществлять их подавление, причём все процедуры, включая обнаружение и подавление, должны осуществляться на интервале длительности эхосигнала; обнаружение эхосигналов целесообразно осуществлять одновременно с использованием линейного алгоритма Бартлетта, обеспечивающего наибольшую помехоустойчивость при обнаружении слабых сигналов, и адаптивного алгоритма Кейпона, обладающего свойством сверхразрешения; подавление сильных локальных сигналов, маскирующих эхосигналы, целесообразно осуществлять с использованием известного компенсационного алгоритма с учётом замены накопления корреляционных матриц во времени на накопление по частоте.

Горшонков А.С., Костылев К.А., Салин М.Б., Усачева И.А. «Акустическая диагностика состояния конструкции при воздействии гидростатического давления» Подводные исследования и робототехника, № 4, с. 51-62 (2025)

Cтатья посвящена разработке и верификации метода оценки виброакустических характеристик подводных аппаратов, находящихся под воздействием внешнего гидростатического давления. При эксплуатации глубоководных сооружений и оборудования, таких как водолазные камеры и подводные конструкции, особую важность приобретает контроль их технического состояния для обеспечения надёжности, безопасности и долговечности. Представленный подход основан на использовании конечноэлементного моделирования для анализа изменений жесткости и акустических характеристик конструкций, обусловленных возникновением напряженно-деформированного состояния под нагрузкой. В работе выполнена проверка методики на примере модели герметичной цилиндрической оболочки, подвергающейся регулируемым нагрузкам в камере высокого давления для имитации глубоководной среды. Результаты демонстрируют возможность выявления признаков изменения структурной целостности и оценки степени повреждений через спектральный анализ акустического излучения. Предложенный подход обладает потенциалом для неразрушающего контроля и может применяться для диагностики как отдельных элементов конструкций, так и комплексных систем, что расширяет его практическое использование в подводной технике и гражданском строительстве.

Молчанов П.А., Малашенко А.Е. «Мультистатическая обработка в режиме гидролокации» Подводные исследования и робототехника, № 4, с. 63-67 (2025)

Современные технические решения, применяемые в автономных быстро развертываемых гидроакустических станциях, позволяют оперативно создавать контролируемые морские зоны и рубежи в сложных гидролого-акустических условиях с применением группы станций с совместной обработкой гидроакустической информации в мультистатическом режиме. Выигрыш от применения мультистатической системы обычно рассматривают в режиме шумопеленгования, а в режиме гидролокации рассматривается только выигрыш от бистатической локации. Однако применение мультистатической обработки в режиме гидролокации дает выигрыш как в увеличении вероятности обнаружения и распознавания объекта наблюдения, так и в точности определения его комплексных параметров движения. В статье рассматривается этот эффект на примере автономных (или кабельных) гидроакустических станций со звукопрозрачными приемными антеннами цилиндрического типа. Достигаемое при мультистатической обработке информации увеличение вероятности обнаружения и точности определения комплексных параметров движения объекта наблюдения в контролируемой зоне может быть использовано как для снижения требований к эффективности гидроакустических станций (за счет уменьшения числа элементов приемной антенны), так и для уменьшения потребляемой мощности станции за счет сокращения времени гидроакустической информации накопления.

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