Милюков В.К., Сажин М.В., Семенцов В.Н., Е С.Ц., Сье Ч. «Релятивистские редукции в прецизионных измерениях гравитационного поля Земли с помощью низкоорбитальных космических аппаратов» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 2, с. 82-88 (2019)

Развитие космических технологий открывает новые перспективы в создании моделей гравитационного поля Земли высокого разрешения. Применение прецизионной лазерной интерферометрической системы требует учета релятивистских эффектов в измерениях межспутникового расстояния в космической группировке. Основной величиной, измеряемой лазерной системой, является набег фазы лазерного луча при прохождении двойного расстояния между спутниками. В работе получено решение для релятивистской фазы, которое в дополнение к обычному члену Шапиро учитывает вклад квадрупольного члена в распределения массы Земли, спина Земли и приливных гравитационных полей, обусловленных гравитационными потенциалами внешних тел Солнечной системы. Сделана оценка членов релятивистской редукции на уровне точности ∼1 нм, которая полностью удовлетворяет точности прецизионных измерений в группировке, состоящей из двух космических аппаратов. В гравитационных мультипарных миссиях следующего поколения будет необходимо учитывать релятивистские эффекты следующего порядка малости.

Брыкина И.Г., Егорова Л.А. «Аппроксимационные формулы для радиационного теплового потока при больших скоростях» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 123-134 (2019)

Цель работы – получение аналитического выражения для коэффициента радиационной теплопередачи в точке торможения затупленного тела в зависимости от его скорости, размера и плотности атмосферы в диапазоне этих параметров, характерных для входа крупного метеороида в атмосферу Земли. Представлены имеющиеся в литературе аналитические аппроксимации численных расчетов радиационного теплового потока в точку торможения тела c неразрушающейся поверхностью, полученные в ограниченных диапазонах высот, скоростей и радиусов затупления. Проведено тестирование этих формул в более широком диапазоне параметров обтекания путем сравнения с расчетами других авторов. На основании анализа этих сравнений и сделанных корреляций по скорости тела, его радиусу и плотности атмосферы предложено новое аппроксимационное соотношение для радиационного теплового потока в точке торможения.

Елесин В.В., Сидоренко Д.А., Уткин П.С. «Метод декартовых сеток для трехмерного численного моделирования распространения ударных волн в областях сложной формы с подвижными границами» Вычислительные методы и программирование: новые вычислительные технологии, 20, № 3, с. 309-322 (2019)

Статья посвящена разработке и количественной оценке свойств вычислительного алгоритма метода декартовых сеток для трехмерного математического моделирования распространения ударных волн в областях сложной изменяющейся формы. Представлено подробное описание вычислительного алгоритма, ключевым элементом которого является определение численного потока через грани, по которым внутренние, регулярные ячейки расчетной области соседствуют с внешними, пересекаемыми границами тел ячейками. Работоспособность алгоритма продемонстрирована в результате сравнения рассчитанных и экспериментальных данных в задачах о взаимодействии ударной волны с неподвижной сферой и подвижной частицей.

Эльманович В.И., Елизаров С.В. «Метод акустической эмиссии в системе контроля технического состояния с учётом оценки факторов риска» В мире неразрушающего контроля, 22, № 2, с. 7-12 (2019)

Рассматриваются основные принципы системы Risk Based Inspection (RBI), а также анализируются возможности применения метода акустической эмиссии (АЭ) в системе RBI. Возможности риск-ориентированного подхода иллюстрируются примерами диагностики опасного промышленного оборудования.

Ермаков В.Ю. «Исследование влияния алгоритмов управления приводом остронаправленной антенны на его виброактивность на борту космического аппарата» Вестник Московского авиационного института, 26, № 2, http://vestnikmai.ru/publications.php?ID=104897 (2019)

Описан подход к определению влияния различных алгоритмов управления приводом остронаправленной антенны на его виброактивность и пути улучшения динамической обстановки на борту космического аппарата, представлены результаты наземных и летных испытаний.

Гордеев Б.А., Любимов А.К., Охулков С.Н., Титов Д.Ю., Ермолаев А.И. «Влияние входного виброускорения широкополосной случайной вибрации на амплитудно-частотные характеристики гидроопор» Вестник машиностроения, № 6, с. 22-27 (2019)

Исследованы амплитудно-частотные характеристики гидроопор при воздействии широкополосной случайной вибрации при разных входных среднеквадратичных виброускорениях. Экспериментально определены условия демпфирования вибросигналов гидроопорами.

Ерофеев В.И., Иляхинский А.В., Никитина Е.А., Пахомов П.А., Родюшкин В.М. «Метод ультразвукового зондирования при оценке предельного состояния металлоконструкций, связанного с появлением пластических деформаций» Физическая мезомеханика: Международный журнал, 22, № 3, с. 65 - 70 (2019)

На примере деформации стали в области упругой и пластической деформации показано, что применение поверхностных волн Рэлея позволяет оценить напряженно-деформированное состояние конструкции как в области упругой, так и пластической деформации. Наиболее информативными параметрами при анализе предельного состояния, связанного с появлением пластических деформаций, являются дисперсия и форма зондирующего сигнала. Показано, что представление процессов, определяющих влияние среды на параметры упругой волны статистической моделью в виде распределения Дирихле, позволяет выделить новый диагностический признак акустической анизотропии в конструкции, описывающей распространение ультразвуковых волн в материале, подверженном упругопластическому деформированию. Эти данные могут быть использованы для предварительной оценки уровня деформации конструкции, перед оценкой ее состояния по результатам измерения скорости волн.

Сорокин Е.В., Бульбович Р.В., Ершов В.В. «Исследование шума взаимодействия с модельной струей закрылков различной конфигурации» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 74-75 (2019)

Оснащение современных самолетов с компоновкой низкого расположения крыла турбореактивными двигателями с большой степенью двухконтурности и большим диаметром внешнего контура привело к появлению реактивной струи вблизи отклоненных закрылков (закрылки не обязательно входят в поток струи). В результате на режимах взлета и посадки стал проявляться эффективный источник шума. Таким образом, актуальным является вопрос нахождения способов снижения шума данного источника, одним из которых может являться применение закрылков различной конфигурации. В качестве объекта исследования выбрано крыло самолета Boeing 737-500. Для проведения экспериментов создана модель с геометрическим подобием 1:6. Модель представляет собой часть крыла, к которому могут крепиться сменные предкрылки и закрылки. Элементы модели изготовлены посредством 3D-печати из АБС пластика. В работе исследовалось три типа конфигураций закрылков: первый тип представлял собой обычный сплошной закрылок; второй тип основывался на применении различных направляющих ребер на поверхности закрылка; третий тин включал в себя применение шевронов различных размеров на кромке закрылка. Для оценки аэродинамического качества проводился численный эксперимент, в котором рассматривалось цельное крыло с закрылками данных конфигураций. Расчеты выполнялись в стационарной трехмерной постановке. Потери аэродинамического качества относительно сплошного закрылка у закрылков с направляющими ребрами и шевронами не обнаружено. Экспериментальные исследования но шуму взаимодействия проводились в акустической заглушенной камере ПНИПУ со струйной установкой. Было проведено два типа экспериментов: измерение шума в дальнем поле; локализация источников шума методом плоского бимформинга. Шум в дальнем поле измерялся с помощью 7 четвертьдюймовых микрофонов Br÷uel&Kjær, расположенных на отдельных стойках под углами от 15 до 105° с шагом 15° относительно оси истечения струи, на расстоянии 50 калибров сопла. Для проведения локализации источников шума выполнялись измерения 9-лучевой 54-канальной микрофонной решеткой Br÷uel&Kjær, расположенной на расстоянии 110 калибров от среза сопла. Истечение модельной струи происходило со скоростью 0.7 М. Использовалось круглое и шевронное сопло. Измерения шума проводились при углах отклонения закрылков 0, 20, 45°, что соответствует режимам нормального полета, взлета и посадки. Результаты измерений показали, что применение на поверхности закрылка направляющих ребер для использованных значений высоты и ширины ребер, а также расстояний между ними не привело к снижению шума относительно обычного сплошного закрылка. Применение же шевронных закрылков рассмотренных конфигураций продемонстрировало слабый эффект снижения шума (не более 2 дБ). При локализации в зависимости от частоты источник наблюдается на кромке закрылка или под крылом. В некоторых случаях источник разделяется на два. Исследования выполнены на уникальной научной установке «Акустическая заглушенная камера с аэродинамическими источниками шума», регистрационный номер 500617.

Храмцов И.В., Черенкова Е.С., Ершов В.В., Кустов О.Ю. «О направленности излучения шума струи, полученной разными методами измерений» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 55-56 (2019)

Идентификация источников шума является актуальной задачей аэроакустики, решение которой позволяет продвинуться в развитии методов снижения шума современного самолета. Одними из наиболее эффективных методов анализа источников шума являются метод азимутальной декомпозиции (МАД) и бимформинг. Данные методы могут быть отработаны на модельной турбулентной струе. Исследование проводилось в акустической заглушенной камере Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) на струйной установке. Для подачи воздуха в струйной установке используются два последовательно соединенных вентилятора, мощностью 45 кВт каждый. Данный способ позволяет подавать непрерывно воздух в течении длительного времени при практически максимальном расходе, а также имеет минимальное время подготовки к испытаниям. Для снижения собственного шума вентиляторов предусмотрена система глушителей. Для измерения средних параметров скорости модельной струи использовалась трубка Пито–Прандтля. Для реализации МАД при исследовании шума струи в Лаборатории механизмов генерации шума и модального анализа создана микрофонная решетка, адаптированная под особенности струйной установки: ось решетки расположена на высоте 2.5 м (где находится ось сопла струйной установки); радиус решетки равен 0.85 м (для сравнения результатов с подобной установкой в ЦАГИ). С помощью созданной микрофонной решетки проведены измерения шума струи на разных расстояниях от среза сопла и получена информация о направленности азимутальных мод в турбулентной струе. Для получения дополнительной информации о положении источника, создаваемого струйной установкой ПНИПУ, применялся метод локализации источника шума на основе плоского бимформинга. Измерения выполнялись 9-лучевой 54-микрофонной решеткой Bruel & Kjaer. Полученные результаты направленностей мод были нормированы на суммарный уровень шума. Выявлено, что независимо от скорости струи, диаметра сопла и вида сопла (коническое или шевронное) в частотном диапазоне 600–1600 Гц соотношение между амплитудными коэффициентами азимутальных мод и суммарным уровнем шума модельной струи остается постоянным. Исследования выполнены на уникальной научной установке «Акустическая заглушенная камера с аэродинамическими источниками шума», регистрационный номер 500617.

Ершов В.В., Пальчиковский В.В. «Лучевая антенна с возможностью быстрой перенастройки по числу каналов и координатам микрофонов» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 57-58 (2019)

Целью работы является разработка оптимизированной конструкции микрофонной антенны для измерения источников шума и проведение сравнительных испытаний созданной антенны и антенны подобного класса от производителя Br÷uel&Kjær (Дания). В работе описаны результаты отработки поиска оптимального расположения микрофонов, обеспечивающего максимальный динамический диапазон локализации источников шума в заданном диапазоне частот. Разработан алгоритм проведения оптимизации распределения микрофонов в плоской антенне. Написан соответствующий программный код с графическим интерфейсом. Отработка методов оптимизации позволила установить, что для обеспечения наилучшей разрешающей способности апертура антенны должна быть максимальной. Это достигается максимально удаленным от центра антенны расположением микрофонов. По отработанному алгоритму выполнено проектирование оптимизированной 9-лучевой 54-микрофонной антенны с увеличенной апертурой. После чего была разработана конструкция антенны, позволяющая изменять количество микрофонов и их положение по угловой и радиальной координате с точностью до 1° и 1 мм соответственно. Проведены испытания изготовленной оптимизированной антенны по измерению шума стационарных источников, а также шума чистой турбулентной воздушной струи в акустической заглушенной камере ПНИПУ. Также выполнены измерения шума указанных источников с помощью 9-лучевой 54-микрофонной антенны Br÷uel&Kjær. Представлены результаты обработки полученных в экспериментах данных по шуму стационарных источников и шуму струи. Обработка проведена в разработанном программном продукте. В основе обработки лежит процедура локализации источников шума методом Cross-spectral Beamforming. Сопоставление результатов обработки измерений шума показало, что созданная оптимизированная антенна по сравнению с антенной Br÷uel&Kjær позволяет лучше локализовывать источники шума во всем интересующем диапазоне частот, что выражается в более компактной области локализации звуковых источников на карте. На высоких частотах, в тех случаях, когда уровень паразитного шума сопоставим с уровнем излучения основного источника шума, оптимизированная антенна дает менее зашумленную карту локализации. Исследования выполнены на уникальной научной установке «Акустическая заглушенная камера с аэродинамическими источниками шума», регистрационный номер 500617.

Адян С.И., Андреев Н.Н., Беклемишев Л.Д., Гончаров С.С., Ершов Ю.Л., Матиясевич Ю.В., Осипов Ю.С., Пентус М.Р., Плунгян В.А., Рахилина Е.В., Садовничий В.А., Семёнов А.Л., Татевосов С.Г., Тихомиров В.М., Шень А.Х. «Владимир Андреевич Успенский (27.11.1930–27.06.2018)» Успехи математических наук, 74, № 4, с. 165-180 (2019)

Богомолов С.В., Есикова Н.Б. «Стохастическая магнитогидродинамическая иерархия в сильном внешнем магнитном поле» Математическое моделирование, 31, № 8, с. 120-142 (2019)

На основании стохастической микроскопической столкновительной модели движения заряженных частиц в сильном внешнем магнитном поле строится иерархия уравнений магнитной гидродинамики. Переход к всё более грубым приближениям происходит в соответствии с уменьшением параметра обезразмеривания, аналогичного числу Кнудсена в газовой динамике. В результате получаются стохастические и неслучайные макроскопические уравнения, отличающиеся от магнитного аналога системы уравнений Навье–Стокса, а также от систем магнитной квазигидродинамики. Главной особенностью этого вывода является более точное осреднение по скорости благодаря аналитическому решению стохастических дифференциальных уравнений по винеровской мере, в виде которых представлена промежуточная мезо–модель в фазовом пространстве. Такой подход существенно отличается от традиционного, использующего не сам случайный процесс, а его функцию распределения. Акцент ставится на ясности допущений при переходе от одного уровня детализации к другому, а не на численных экспериментах, в которых содержатся дополнительные погрешности аппроксимации.

Силаев М.Ю., Еськова Е.А., Герус Д.С., Ремшев Е.Ю. «Применение метода акустической эмиссии при определении механических характеристик проволоки БрНХК-2,5-0,6-0,7 при производстве упругих элементов» Вестник Московского авиационного института, 26, № 2, http://vestnikmai.ru/publications.php?ID=104993 (2019)

Исследовалась возможность использования проволоки из никель-хром-кремниевой бронзы БрНХК-2,5-0,6-0,7 для изготовления упругих элементов, в частности винтовых пружин. Представлены результаты исследования механических характеристик бронзового сплава БрНХК с применением метода акустической эмиссии. Анализировались зависимости между параметрами акустической эмиссии и механическими характеристиками проволоки БрНХК-2,5-0,6-0,7 после реализации различных режимов термической обработки. Для установления закономерностей между параметрами акустической эмиссии и механическими характеристиками построены совмещенные диаграммы. Применяя метод акустической эмиссии, можно при растяжении образца оперативно определять размер зерна испытанного материала, что, в свою очередь, позволит прогнозировать эксплуатационные свойства готового изделия (релаксационную стойкость, ползучесть) на стадии проектирования упругих элементов, что позволит технологу выбрать оптимальный режим термической обработки без длительных исследований микроструктуры. Полученные закономерности можно использовать при входном контроле пружинных материалов для подтверждения сертификационных требований, а также для прогнозирования свойств на длительный период эксплуатации (до 25 лет).

Ефимов И.Н. «Современное оборудование для проведения ультразвукового контроля сварных соединений» Территория NDT. Международный журнал по неразрушающему контролю, № 3, с. 38-42 (2019)

Цветков А.И., Ефремов А.В. «Обзор материалов исследования аэроакустических параметров в дозвуковых аэродинамических трубах» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 5, № 2, с. 20-38 (2019)

Представлен обзор экспериментальных исследований параметров пульсаций воздушного потока в дозвуковых аэродинамических трубах замкнутого типа, в моделях этих труб и в аэродинамических трубах малых размеров. Анализу подвергались результаты исследований пульсаций давления и скорости инфразвуковой и низкой частоты. При этом рассматривалось также влияние элементов конструкций внутреннего канала аэродинамических труб на акустические параметры потока. Анализ существующих конструкций и схем промышленных дозвуковых аэродинамических труб, мер по снижению инфразвуковых и низкочастотных пульсаций потока позволяет успешно модернизировать и создавать отвечающую перспективным требованиям научно0-экспериментальную базу проектируемых и модернизируемых аэродинамических труб и обеспечить проведение исследований в интересах создания высокоэффективной и конкурентоспособной продукции.

Ефремов Ю.Н. «Вечное молчание Вселенной?» Природа, № 7, с. 3-11 (2019)

Статья посвящена одной из самых трудных проблем в современной науке – поискам жизни, и прежде всего разумной жизни во Вселенной. Ныне вокруг звезд обнаружено свыше 4 тыс. планет. И это триумф нынешней науки. Поиски планет будут продолжаться на вступающих в строй новых орбитальных телескопах. Однако пока мы одни во Вселенной, и это позволяет давать самые разные объяснения. Вполне возможно, что результаты деятельности инопланетян мы уже наблюдаем в окрестностях далеких звезд, но не осознаем этого. Так или иначе, ныне среди ученого мира есть сторонники и наличия, и отсутствия жизни вне Земли. В статье описываются некоторые странные конфигурации в других галак тиках, происхождение которых остается непонятным, и современные дискуссии о возможности разумной жизни в других мирах.