Габдеев М.М., Фатхуллин Т.А., Борисов Н.В., Шиманский В.В., Колбин А.И., Москвитин А.С., Аитов В.Н., Митиани Г.Ш. «Результаты первого года программы поиска поляров 3 BS» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 7, с. 514-519 (2020)

Представлены результаты первого года поиска кандидатов в поляры по программе 3BS (3-Band Survey) с использованием среднеполосных фильтров. В ходе реализации программы получены наблюдательные данные для 84 отобранных объектов из каталога катаклизмических переменных обзора неба CRTS DR1. Обнаружены карликовая новая во время вспышки и поляр. Проведен анализ имеющихся архивных данных. Карликовая новая относится к типу U Gem или Z Cam и содержит массивный вторичный компонент M₂=0.94±0.04M_⊙. Для найденного поляра получена оценка продолжительности орбитального периода P_O=0.054437^d и вычислена величина магнитного поля белого карлика B≡32MG.

Сулейманов Р.М., Габдрахманов И.Р., Адиев Д.А. «Оперативный контроль качества цементирования скважин акустическим методом с применением каротажного регистратора вулкан» Каротажник, № 1, с. 112-119 (2020)

Представлены возможности программного обеспечения «Registration 3.0» каротажного регистратора ВУЛКАН при регистрации данных акустических приборов с трехэлементным зондом для оперативной оценки качества цементирования скважин во время проведения геофизических исследований незамедлительно после их завершения.

Габышев Д.Н., Рухадзе А.А. «Пыле-акустический солитон в плазме с релятивистскими электронами» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 47, № 6, с. 41-46 (2020)

Рассматривается одномерный нерелятивистский пыле-акустический солитон в модели плазмы с холодной положительно заряженной пылью, теплыми ионами и релятивистскими тепловыми электронами (с учетом захвата последних). Показано влияние увеличения электронной температуры.

Кытин В.Г., Гавалян М.Ю., Потапов Б.Г., Асланян Э.Г., Щипунов А.Н. «Установка относительной акустической газовой термометрии в диапазоне низких температур от 4,2 до 80 К» Измерительная техника, № 1, с. 45-51 (2020)

Разработана и испытана установка относительной акустической газовой термометрии, предназначенная для воспроизведения и передачи единицы термодинамической температуры кельвина в диапазоне низких температур 4,2–80 К. Разработанная установка отличается от разработанных ранее установок относительной акустической газовой термометрии размерами основного узла – резонатора. Уменьшение размеров резонатора (диаметра полости) позволило в несколько раз уменьшить массу охлаждаемых частей установки по сравнению с массой таких частей ранее используемой установки. Это значительно сокращает расход жидких гелия и азота, необходимых для охлаждения резонатора, а также уменьшает время стабилизации температуры и, соответственно, время измерений. Представлены результаты проверки работы основных систем разработанной установки.

Конторович В.М., Спевак И.С., Гавриков В.К. «Связь дополнительных компонент излучения пульсара в Крабе с резонансным отражением от нейтронной звезды» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 3, с. 166-175 (2018)

Предмет и цель работы: Предметом работы является обсуждение отраженного излучения от поверхности нейтронной звезды. Такое излучение, как было показано ранее С.В. Трофименко и одним из авторов, возникает при отражении излучения релятивистских позитронов, летящих из магнитосферы к звезде в ускоряющем электрическом поле полярного зазора. Это дало объяснение как сдвигу интеримпульса в пульсаре Краба (зеркальное отражение при наклонном магнитном поле), так и появлению дополнительных высокочастотных компонент (дифракция на возбуждаемой падающим излучением периодической структуре), обнаруженных Моффетом и Хэнкинсом. Целью работы является изучение влияния на ВЧ-компоненты резонанса с поверхностной электромагнитной волной. Методы и методология: Поскольку ВЧ-компоненты возникают на тех же частотах, на которых наблюдается сдвиг интеримпульса, считаем, что они являются следствием одного и того же физического процесса. Таким процессом служит отражение от поверхности нейтронной звезды излучения возвратных позитронов. Появление ВЧ-компонент рассматривается как проявление вынужденного рассеяния на поверхностных волнах. Для сравнения приведены данные лабораторных экспериментов по дифракции лазерного излучения на металлической дифракционной решетке, демонстрирующие возникновение яркой приповерхностной волны в условиях резонанса, которая может служить аналогом высокочастотной компоненты в пульсаре Краба. Результаты: При формировании высокочастотных компонент существенны явления типа аномалий Вуда, приводящие к значительному росту инкремента вынужденного рассеяния при резонансе с поверхностной электромагнитной волной. Возбуждаемая в резонансе поверхностная волна, приводит к отраженному комбинационному рассеянию более высоких частот сплошного спектра падающего излучения. Заключение: Излучение пульсара определяется в том числе отражающими свойствами поверхности нейтронной звезды, т.е. ее проводимостью (поверхностным импедансом). Резонанс существенно понижает порог вынужденного рассеяния. Сплошной спектр падающего на поверхность излучения обеспечивает большую ширину ВЧ-компонент.

Гаврилов Б.Г., Зецер Ю.И., Ляхов А.Н., Поклад Ю.В., Ряховский И.А. «Коррелированные возмущения верхней и нижней ионосферы по данным синхронных измерений параметров сигналов ГНСС и радиосигналов ОНЧ диапазона» Космические исследования, 57, № 1, с. 39-45 (2019)

Пространственно-временное распределение среднеширотных возмущений верхней и нижней ионосферы в европейской зоне в период мощной геомагнитной бури и мощной рентгеновской вспышки исследовалось с использованием данных синхронных измерений параметров сигналов навигационных спутниковых систем и ОНЧ радиосигналов. Показано, что вклад электронной концентрации на разных высотах в величину полного электронного содержания ионосферы может существенно меняться в зависимости от вида гелиогеофизических возмущений. Согласованный анализ сигналов ГНСС и сигналов ОНЧ диапазона дает возможность исследования механизмов взаимосвязи возмущений верхней и нижней ионосферы и динамики возмущений ионосферы в горизонтальном и вертикальном направлениях.

Гаген-Торн В.А., Морозова Д.А., Гаген-Торн Е.И., Савченко С.С., Троицкий И.С., Шаляпина Л.В., Волков Е.В. «Переменность блазара В1308+326 в 2011–2018 годах» Астрономический журнал, 97, № 8, с. 631-640 (2020)

Приводятся и анализируются результаты мониторинговых наблюдений блазара В1308+326 в оптическом и радиодиапазонах в 2011–2018 гг. Зафиксирована оптическая вспышка объекта, совпадающая по времени с вспышкой в гамма-диапазоне, а также вспышки на 43 ГГц, связанные с прохождением обнаруженных сверхсветовых компонентов через радиоядро. Фотометрическая переменность объяснена присутствием переменного компонента с постоянным в среднем степенным относительным распределением энергии в спектре (F_γ ∼ γ^–1.6). Это, а также высокая наблюдаемая степень поляризации (до 40%), указывает на его синхртронную природу. Выделены отдельные источники поляризованного излучения с высокой степенью поляризации и направлением либо параллельным, либо перпендикулярным направлению джета, что дает сведения о направлении магнитного поля в джете во времена вспышек и позволяет сделать заключение о причине их появления: прохождение по джету ударной волны или появление в джете излучающих электронных ансамблей.

Гаген-Торн В.А., Морозова Д.А., Гаген-Торн Е.И., Савченко С.С., Троицкий И.С., Шаляпина Л.В., Волков Е.В. «Переменность блазара В1308+326 в 2011–2018 годах» Астрономический журнал, 97, № 8, с. 631-640 (2020)

Приводятся и анализируются результаты мониторинговых наблюдений блазара В1308+326 в оптическом и радиодиапазонах в 2011–2018 гг. Зафиксирована оптическая вспышка объекта, совпадающая по времени с вспышкой в гамма-диапазоне, а также вспышки на 43 ГГц, связанные с прохождением обнаруженных сверхсветовых компонентов через радиоядро. Фотометрическая переменность объяснена присутствием переменного компонента с постоянным в среднем степенным относительным распределением энергии в спектре (F_γ ∼ γ^–1.6). Это, а также высокая наблюдаемая степень поляризации (до 40%), указывает на его синхртронную природу. Выделены отдельные источники поляризованного излучения с высокой степенью поляризации и направлением либо параллельным, либо перпендикулярным направлению джета, что дает сведения о направлении магнитного поля в джете во времена вспышек и позволяет сделать заключение о причине их появления: прохождение по джету ударной волны или появление в джете излучающих электронных ансамблей.

Болотнова Р.Х., Гайнуллина Э.Ф. «Моделирование динамики ударного воздействия на водные пены с учетом вязкоупругих свойств и явлений синерезиса» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 28-32 (2020)

Предложена двухфазная модель водной пены, основанная на законах сохранения массы, импульса и энергии фаз в соответствии с однодавленческим, двухскоростным, двухтемпературным приближениями в осесимметричной постановке с учетом сил межфазного сопротивления, контактного теплообмена, вязкоупругих свойств и синерезиса пены. Термодинамические свойства воды и воздуха описаны уравнениями состояния в форме Ми–Грюнайзена и Пенга–Робинсона соответственно. Численная реализация модели выполнена в пакете OpenFOAM. Полученные результаты удовлетворительно согласуются с данными эксперимента по сферическому взрыву в водной пене. Дан анализ эволюции сферической ударной волны при ее распространении в водной пене.

Галандзовский А.В., Сафаралеев В.А. «Применение технологии цифровых антенных решёток для решения задач акустической пеленгации» Вопросы оборонной техники. Научно-технический журнал. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму, № 9-10, с. 83-89 (2019)

Предлагается новый способ обнаружения и пеленгации различных объектов, основанный на акустике и цифровых фазированных антенных решётках. При оценке помехоустойчивости и информативности традиционных систем отмечается существенное снижение достоверности информации в сложной помеховой обстановке. Предлагаемый способ позволяет в ряде случаев компенсировать недостатки существующих систем. Рассмотрена возможность применения акустических волн, а также особенности построения приёмников акустических сигналов, выполненных в виде фазированных микрофонных решёток. Также определены требования к оцифровке и предложены варианты обработки информации.

Галанин В.В., Адыширин-заде К.А. «Определение нелинейного параметра B/A биологических жидкостей на основе спектрального анализа интенсивных ультразвуковых волн» Вестник новых медицинских технологий: Теоретический и научно-практический журнал, 26, № 2, с. 107-110 (2019)

При распространении звуковых волн высокой интенсивности возникают нелинейные эффекты, приводящие к прогрессивному искажению профилей и спектров волн по мере их распространения в нелинейной среде. Расчет величины искажения результатов измерения акустических параметров, вызванного нелинейным характером распространения волны в среде, открывает возможность для определения величины B/A, представляющей собой отношение коэффициентов, стоящих при первой и второй степенях разложения звукового давления в ряд по малому объемному сжатию, и получившей название нелинейный акустический параметр среды. Данный параметр достаточно чувствителен к изменению состояния среды и его структуре. В работе рассматривается задача о стационарных колебаниях акустических волн высокой интенсивности в ультразвуковом жидкостном резонаторе, стенки которого представляют собой плоские пьезоэлектрические преобразователи. Сформулирована краевая задача для стоячих волн высокой интенсивности в данном резонаторе. Найдены выражения для амплитуды смещения частиц среды первой и второй гармоник, возбуждаемых в ультразвуковом резонаторе. Получена амплитудно-частотная характеристика ультразвукового резонатора в условиях проявления нелинейных свойств исследуемой жидкости. На основе спектрального анализа возбуждаемых в резонаторе ультразвуковых колебаний предложен метод определения нелинейного параметра B/A биологических жидкостей.

Галушко В.Г., Виноградов В.В., Шкуратов Ю.Г. «Проект спутникового радара миллиметрового диапазона для исследования поверхностиы Луны» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 3, с. 212-228 (2018)

Предмет и цель работы: Разработка и обоснование концепции построения спутникового радара миллиметрового диапазона для исследования поверхности Луны и оценка его параметров для работы в режимах активной локации, включая синтезирование апертуры, и пассивного радиометрического зондирования. Методы и методология: Для картографирования поверхности Луны с высоким пространственным разрешением и поиска аномалий поля теплового излучения предлагается использовать спутниковый радар миллиметрового диапазона с возможностью синтезирования апертуры бокового/переднебокового обзора. Результаты: Предложены и обоснованы три режима работы спутникового локатора миллиметрового диапазона для исследования поверхности Луны. Рассмотренные режимы включают активное моностатическое зондирование поверхности Луны с довольно грубым пространственным разрешением (примерно 1400×1000 м), построение радиоизображения и восстановление рельефа лунной поверхности(или отдельных ее участков) с высоким разрешением (размер элемента разрешения ≤22×25 м) с применением алгоритмов синтезирования апертуры бокового/переднебокового обзора и пассивное (радиометрическое) зондирование поля температур с разрешением примерно 1400×2000 м. Получены оценки основных параметров и мощности радара, необходимых для обеспечения достаточно высокого соотношения сигнал/шум в каждом из этих режимов. Заключение: Эксперименты с помощью предложенного локатора позволят оценивать электрофизические и структурные параметры верхнего слоя реголита толщиной несколько сантиметров, определять отражающие свойства лунной поверхности и восстанавливать трехмерное изображение ее рельефа с высоким разрешением (несколько десятков метров), а также исследовать пространственное распределение и аномалии поля теплового излучения с целью поиска неоднородностей в строении лунной коры.

Кулицкий А.В., Гальцов Д.В. «Черные дыры и голые сингулярности в системе бесконечного импульса» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 1, с. 3-10 (2020)

Рассматривается проблема построения ударных волн методом бустирования метрик черных дыр и голых сингулярностей. Отмечается, что при бустировании могут возникать сингулярные члены, препятствующие получению ударных волн, в частности, при отсутствии квазидекартовых координат. При бустировании метрики Фишера черной дыры со скалярным зарядом исингулярным горизонтом найдено, что скалярное поле исчезает в результате бустирования, в отличие от черных дыр с электрическим и магнитным зарядами. Отмечается, что бустированные метрики являются решениями линеаризованных уравнений Эйнштейна, в то время как исходные метрики являются точными нелинейными решениями этих уравнений. При бустировании исчезает горизонт событий, поэтому бустирование голых сингулярностей приводит к тому же результату что и бустирование черных дыр. Это также подтверждается на примере ударноволнового решения, которое строится на основе гамма-метрики (Зипоя–Вурхиса). Наконец, показано, что при бустировании линеаризованной метрики с параметром Ньюмена–Унти–Тамбурино (НУТ) вдоль струны Мизнера, получается ударная волна с недиагональной структурой гиратона.

Гапонов С.А., Терехова Н.М. «Трехволновые взаимодействия возмущений в сверхзвуковом пограничном слое» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 7-15 (2020)

В рамках слабонелинейной теории устойчивости рассмотрено взаимодействие вихревых возмущений (волн Толлмина–Шлихтинга) в сверхзвуковом пограничном слое на непроницаемой поверхности. Исследуется первый уровень нелинейного взаимодействия – в трехволновых резонансных системах. Рассмотрены основные закономерности взаимодействия в единичных триплетах, составленных из плоских и трехмерных компонент, после чего изучается групповое взаимовлияние (совместная реализация нескольких простых триплетов). Моделируется продольная динамика возмущения двух типов – контролируемых и естественных. Изучена возможность перераспределения энергии в таких волновых системах при реализации нелинейного взаимодействия составляющих пакетов волн. Показано, что резонансные взаимодействия адекватны реальным нелинейным процессам на ранних стадиях перехода.

Смирнова Е.В., Цидилина М.Н., Гапонова М.В., Смирнов В.М. «Сейсмоиносферные вариации во время сильных землетрясений на примере землетрясения 2010 г. в Чили» Космические исследования, 56, № 4, с. 283-292 (2018)

Рассмотрены сейсмоионосферные вариации во время сильного землетрясения 27.II 2010 в Чили. Анализ состояния ионосферы проводился по данным измерений спутниковой навигационной системы GPS. По данным обработки показано, что падение электронной концентрации 24.II.2010 относительно предыдущего дня составило от 24 до 35%. Также отмечено, что за трое суток до наступления сейсмического события в течение 1.5 часов вблизи эпицентральной зоны наблюдалось существенное уменьшение скорости изменения полной электронной концентрации. Показано, что непосредственно перед землетрясением наблюдаются мгновенные вариации скорости изменения электронного содержания, на порядки величин превышающие обычный фоновый ход.

Садовничий В.А., Панасюк М.И., Липунов В.М., Богомолов А.В., Богомолов В.В., Гарипов Г.К., Горбовской Е.С., Зимнухов Д.С., Июдин А.Ф., Казначеева М.А., Калегаев В.В., Климов П.А., Ковтюх А.С., Корнилов В.Г., Кузнецов Н.В., Максимов И.А., Мить С.К., Оседло В.И., Петров В.Л., Подзолко М.В., Попова Е.П., Поройков А.Ю., Рубинштейн И.А., Салеев К.Ю., Свертилов С.И., Тулупов В.И., Хренов Б.А., Чазов В.В., Чепурнов А.С., Штундер Я.А., Шустова А.Н., Яшин И.В. «Мониторинг природных и техногенных космических угроз: результаты миссии Ломоносов и проект Универсат–СОКРАТ» Космические исследования, 57, № 1, с. 46-56 (2019)

Рассматривается результаты экспериментов на спутнике Ломоносов по наблюдению природных и техногенных космических угроз, в том числе электромагнитных транзиентов, космического мусора. Также обсуждается новый космический проект МГУ имени М.В. Ломоносова Универсат–СОКРАТ по созданию группировки спутников для мониторинга в реальном времени в околоземном космическом пространстве: радиационной обстановки; потенциально опасных объектов естественного (астероиды, метеороиды) и техногенного происхождения (космический мусор), а также космических и атмосферных гамма-всплесков, вспышек оптического и ультрафиолетового излучения из атмосферы Земли.

Гарипов Г.К., Панасюк М.И., Свертилов С.И., Конюхов И.В., Погосян С.И., Рубин А.Б., Андреев Д.Е. «Поиск внеземных микроорганизмов на космических объектах из космоса» Космические исследования, 58, № 4, с. 276-283 (2020)

Задача поиска микроорганизмов на космических телах Солнечной системы имеет большое значение для понимания проблемы происхождения жизни. В настоящее время, трудно создать специализированные лаборатории, проводящие поиск живых микроорганизмов на поверхности планет или космических тел, которые либо образовались в Солнечной системе, либо были захвачены притяжением Солнца из межзвездного пространства. Существующие эксперименты по поиску жизни на спускаемых аппаратах, а также планетоходах позволяют проводить такие исследования на поверхности планет и их спутников, но на ограниченной площади вблизи места посадки. В данной работе рассматривается метод зондирования из космического пространства вспышками света космических тел, с помощью которого можно проводить исследования практически по всей их поверхности с целью обнаружения биоактивности. Признаком наличия биоактивности является обнаружение специфического свечения микроорганизмов при освещении их излучением, вызывающим флюоресценцию.

Хренов Б.А., Гарипов Г.К., Зотов М.Ю., Климов П.А., Панасюк М.И., Петров В.Л., Шаракин С.А., Широков А.В., Яшин И.В., Гребенюк В.М., Гринюк А.А., Лаврова М.В., Ткаченко А.В., Ткачев Л.Г., Ботвинко А.А., Сапрыкин О.А., Сеньковский А.Н., Пучков А.Е. «Исследование вспышек излучения атмосферы в области ближнего ультрафиолета с помощью детектора ТУС на борту спутника Ломоносов» Космические исследования, 58, № 5, с. 355-368 (2020)

Орбитальный детектор Трековая Установка (ТУС) – детектор ультрафиолетового (УФ) излучения атмосферы в области длин волн 300–400 нм (ближний ультрафиолет ) с высокой чувствительностью (десятки фотонов, излучаемых в пределах телесного угла 10^–4 ср за время 0.8 мкс) работал в течение полутора лет на борту спутника Ломоносов. Телескоп ТУС имел многоцелевую программу работы, позволяющую регистрировать УФ вспышки от самых коротких, создаваемых широкими атмосферными ливнями, генерируемыми космическими лучами, до длительных, до 1 с, создаваемых метеорами. Среди этих разнообразных явлений наиболее часто встречаются вспышки от молний, как непосредственно создающих свечение, так и вызывающих развитие вторичных разрядов в атмосфере, в верхней атмосфере и ионосфере. Эти разряды различаются как по своей природе, так и по феноменологии – в частности, имеют разную длительность и светимость.

Гасанов А.Р., Гасанов Р.А., Ахмедов Р.А., Агаев Э.А. «Временные и частотные характеристики акустооптической линии задержки с прямым детектированием» Измерительная техника, № 9, с. 46-52 (2019)

Обсуждены особенности практической реализации акустооптической линии задержки с прямым детектированием и разработана математическая модель сигнала на ее выходе. Получено выражение для переходной характеристики, на основе которой синтезирован отклик акустооптической линии задержки на входное воздействие в форме прямоугольного импульса. Выражение для переходной характеристики использовано для определения частоты среза амплитудно-частотной характеристики акустооптической линии задержки. На основе формулы переходной характеристики выведено уравнение импульсной характеристики для определения частотного коэффициента передачи акустооптической линии задержки. Полученные формулы подтверждены численными примерами. Результаты численного анализа апробированы экспериментально на разработанном макете акустооптической линии задержки с прямым детектированием. Теоретические и экспериментальные исследования сопоставлены по двум критериям: параметрам выходного отклика на входное воздействие в форме прямоугольного импульса и частоте среза амплитудно-частотной характеристики. Частота среза определена по осциллограмме выходного импульса и экспериментально снятой амплитудно-частотной характеристике. Сравнительный анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований подтвердил действенность полученных формул для временных и частотных характеристик акустооптической линии задержки, обладающей высокими потенциальными возможностями в контексте обработки широкополосных аналоговых сигналов во временной области.

Шибков А.А., Гасанов М.Ф., Золотов А.Е., Денисов А.А., Кочегаров С.С., Кольцов Р.Ю. «Высокоскоростные in situ-исследования корреляций между формированием полос деформации и акустическим откликом в алюминий-магниевом сплаве» Кристаллография, 65, № 4, с. 553-561 (2020)

Динамику деформационных полос в алюминий-магниевом сплаве исследовали синхронно двумя in situ-методами: методом акустической эмиссии (АЭ) и высокоскоростной видеосъемкой со скоростью 20 000 кадров/с поверхности образца, деформируемого с заданной скоростью роста напряжения σ₀. Установлено, что полоса зарождается в случайной позиции на боковой поверхности плоского образца и в форме иглообразного зародыша растет под углом около 60° к оси растяжения со скоростью движения вершины до ∼10 м/с. Зарождение, рост и выход на противоположную боковую поверхность зародыша полосы сопровождаются широкополосным сигналом АЭ в полосе частот ∼10²–10⁶ Гц. Низкочастотная составляющая сигнала АЭ в полосе ∼0.1–1 кГц связана с макроскопическим поведением полосы, а высокочастотная – в полосе ∼0.1–1 МГц несет информацию о мезоскопических событиях, связанных со скачками скорости вершины зародыша полосы и его выходом на внешнюю поверхность образца. Обсуждаются механизмы генерирования сигналов АЭ.

Шибков А.А., Желтов М.А., Гасанов М.Ф., Золотов А.Е., Денисов А.А., Кочегаров С.С. «Исследование высокочастотной акустической эмиссии в ходе прерывистой ползучести алюминий-магниевого сплава» Журнал технической физики, 90, № 10, с. 1694-1701 (2020)

Формирование полос макролокализованной деформации в условиях прерывистой ползучести исследовали методами акустической эмиссии (АЭ) и высокоскоростной видеосъемки. Установлено, что наиболее быстрые стадии формирования полосы деформации, связанные с ее выходом на поверхность и последующим ускоренным расширением, сопровождаются генерированием всплеска сигнала АЭ в полосе ∼0.05–1 MHz. Скрытые корреляции в сложной структуре акустического всплеска исследовали методами статистического и фрактального анализа. Установлена связь между огибающей акустического всплеска и скоростью изменения силового отклика, вызванного формированием одиночной полосы деформации. Ключевые слова: прерывистая деформация, ползучесть, акустическая эмиссия, полоса деформации, фрактальная структура, алюминий-магниевый сплав.

Гасанов А.Р., Гасанов Р.А., Ахмедов Р.А., Агаев Э.А. «Временные и частотные характеристики акустооптической линии задержки с прямым детектированием» Измерительная техника, № 9, с. 46-52 (2019)

Обсуждены особенности практической реализации акустооптической линии задержки с прямым детектированием и разработана математическая модель сигнала на ее выходе. Получено выражение для переходной характеристики, на основе которой синтезирован отклик акустооптической линии задержки на входное воздействие в форме прямоугольного импульса. Выражение для переходной характеристики использовано для определения частоты среза амплитудно-частотной характеристики акустооптической линии задержки. На основе формулы переходной характеристики выведено уравнение импульсной характеристики для определения частотного коэффициента передачи акустооптической линии задержки. Полученные формулы подтверждены численными примерами. Результаты численного анализа апробированы экспериментально на разработанном макете акустооптической линии задержки с прямым детектированием. Теоретические и экспериментальные исследования сопоставлены по двум критериям: параметрам выходного отклика на входное воздействие в форме прямоугольного импульса и частоте среза амплитудно-частотной характеристики. Частота среза определена по осциллограмме выходного импульса и экспериментально снятой амплитудно-частотной характеристике. Сравнительный анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований подтвердил действенность полученных формул для временных и частотных характеристик акустооптической линии задержки, обладающей высокими потенциальными возможностями в контексте обработки широкополосных аналоговых сигналов во временной области.

Гашимов В.А. «Об одной задаче оптимизации успокоения колебаний пластины» Труды XI Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление", (Казань, 14–18 июня 2017 г.). Т. 1. Секция 1. Аналитическая механика, с. 93-98 (2017)

Исследуется численное решение задачи успокоения колебаний тонкой пластины, описываемые уравнением гиперболического типа с диссипативным членом. Колебания пластины происходят в упругой среде в результате внешнего воздействия на него источника заданной мощности. Рассматриваемая задача заключается в минимизации времени погашения колебаний за счет оптимального управления точечными гасителями, количество которых задано, а их места (координаты) размещения, в отличие от многих ранее известных работ, оптимизируются. С целью применения численных методов оптимального управления первого порядка в работе получены формулы для градиента минимизируемого функционала как по управляющим воздействиям гасителей, так и по координатам точек размещения гасителей колебаний. Далее используется метод проекции сопряженного градиента. Предложен двухуровневый подход к решению задачи быстродействия: на верхнем уровне минимизируется время погашения, на нижним уровне при каждом заданном времени погашения оптимизируются места размещения и управляющие воздействия гасителей. На тестовых задачах проведены компьютерные эксперименты, проведен анализ полученных численных результатов.

Киселев П.В., Букреев В.Г., Гебгардт В.А. «Моделирование передачи помехи от воздействия электростатического разряда через кабельную сеть космического аппарата» Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники, 23, № 2, с. 103-107 (2020)

Целью проведенного исследования являлось уточнение модели кабельной сети, связывающей солнечную батарею с энергопреобразующей аппаратурой космического аппарата, в части передачи возмущающего воздействия от электростатического разряда. Произведена попытка рассмотрения кабельной сети в виде длиной линии. Проведено сравнение полученных результатов моделирования с результатами испытаний кабелей. Сформированы предложения по дальнейшему уточнению модели для возможности ее использования при изучении воздействия электростатического разряда на энергопреобразующую аппаратуру и бортовую аппаратуру космического аппарата.

Гейер А.Ф., Пономарев В.А. «Разработка пьезокерамических электроакустических преобразователей для акустических устройств со звуковым давлением 125 дБ и более» Вопросы радиоэлектроники, № 10, с. 11-16 (2019)

Повышенный уровень звукового давления пьезокерамических электроакустических преобразователей имеет важное значение для акустических устройств, предназначенных для создания высокоинтенсивного (125 дБ и более) звука. В особенности это касается акустических устройств, которые используют группу преобразователей. Электроакустический преобразователь, развивающий более высокое звуковое давление, может многократно уменьшить количество излучающих элементов в акустическом устройстве. В работе представлены электроакустические преобразователи, способные развивать звуковое давление до 125 дБ. Приведены результаты разработки электроакустических преобразователей в трех частотных исполнениях. Предложена и исследована схема генератора возбуждающего напряжения для электроакустических преобразователей с повышенным звуковым давлением. Полученные результаты особенно актуальны для использования в многоэлементных звукоизлучающих устройствах с целью многократного сокращения требуемого количества преобразователей.

Шепелев В.А., Литвиненко О.А., Георгиева К., Киров Б. «Влияние солнечного ветра на интерферометрические наблюдения в декаметровом диапазоне» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 25, № 2, с. 87-99 (2020)

Предмет и цель работы: Исследуется влияние ионосферы Земли и межпланетной плазмы на радиоастрономические, в частности интерферометрические, наблюдения на декаметровых волнах. При дифракции на слое плазмы с неоднородностями электронной концентрации наблюдаются амплитудные и фазовые флуктуации поля падающей электромагнитной волны. При интерферометрических наблюдениях фазовые флуктуации выходного сигнала вызывают уменьшение времени когерентности и увеличение ширины спектра отклика интерферометра, что приводит к ограничению времени когерентного накопления и снижает чувствительность инструмента. Целью работы является определение степени влияния ионосферных и межпланетных мерцаний на чувствительность интерферометрических наблюдений и оценка возможности повышения чувствительности, что необходимо при исследовании угловой структуры слабых компактных радиоисточников. Методы и методология: Для определения вклада ионосферных мерцаний в увеличение ширины спектра выходного сигнала интерферометра был выбран радиоисточник с угловыми размерами, исключающими его мерцание на неоднородностях солнечного ветра, однако дающими возможность наблюдать его на интерферометре УРАН-2 с базой 153 км. Обработка большого количества наблюдательных данных позволила определить ширину спектра сигнала на выходе этого интерферометра в условиях амплитудных и фазовых мерцаний на ионосферных неоднородностях. Затем интерферометр был использован для наблюдения компактного радиоисточника, на принимаемый сигнал которого влияют как ионосфера, так и межпланетная среда. Предварительно полученные параметры ширины спектра ионосферных мерцаний позволили выделить влияние именно неоднородностей межпланетной среды на интерферометрический отклик. Результаты: Определены пределы изменения времени когерентного накопления из-за влияния межпланетной плазмы. Даны рекомендации по изменению методики наблюдений для более корректного и эффективного исследования слабых компактных объектов с помощью сети интерферометров УРАН на декаметровых волнах. Обнаружено влияние крупномасштабных особенностей структуры солнечного ветра, связанных с формой силовых линий межпланетного магнитного поля и видом пространственного спектра неоднородностей, на чувствительность низкочастотных интерферометрических наблюдений. Зарегистрировано повышение турбулентности межпланетной среды за орбитой Земли длительностью до нескольких суток, сопряженное с проявлениями спорадической активности Солнца. Заключение: Проведенное исследование позволяет определить пределы влияния межпланетной среды на чувствительность интерферометрических наблюдений и установить оптимальные элонгации для проведения исследований угловой структуры слабых радиоисточников. Учет влияния солнечной активности можно использовать для кратковременного прогноза при определении стратегии высокочувствительных наблюдений. Методика определения турбулентности солнечного ветра может быть применена для исследования процесса взаимодействия солнечных событий с межпланетной средой.

Буров А.А., Герман А.Д., Никонов В.И. «Использование метода К-средних для агрегирования масс продолговатых небесных тел» Космические исследования, 57, № 4, с. 283-289 (2019)

В рамках подхода, опирающегося на так называемый метод K-средних, изучаются возможности приближения гравитационного потенциала небесных тел нерегулярной формы в виде потенциала трех гравитирующих шаров. Такие распределения построены для астероидов (2063) Бахус, (216) Клеопатра и (433) Эрос. Выполняется сопоставление предлагаемых моделей с моделями, представленными в рамках других подходов.

Гермидер О.В., Попов В.Н. «Метод коллокации и его применение для решения линеаризованного уравнения Холвея» Математическое моделирование, 32, № 9, с. 3-19 (2020)

Предлагается метод решения линеаризованного эллипсоидально-статистического уравнения Холвея в рамках классической задачи о течении разреженного газа между двумя параллельными плоскостями. Для аппроксимации искомого решения используется разложение функции в ряд по полиномам Чебышева первого рода для каждой переменной. Модельное кинетическое уравнение Холвея методом коллокации сводится к линейному матричному уравнению. Вычисляются значения массового и теплового потоков газа.

Гершберг Р.Е., Алексеев И.Ю., Бондарь Н.И. «Исследования космического магнетизма в Крымской астрофизической обсерватории. I. Магнитное поле в межзвездной среде и вторичные эффекты звездного магнетизма» Известия Крымской астрофизической обсерватории, 116, № 1, с. 24-44 (2020)

Излагаются основные результаты, полученные в Крымской астрофизической обсерватории при изучении магнитного поля межзвездной среды и магнетизма звезд средних и малых масс с активностью солнечного типа.

Додин А.В., Потанин С.А., Шатский Н.И., Белинский А.А., Атапин К.Е., Бурлак М.А., Егоров О.В., Татарников А.М., Постнов К.А., Бельведерский М.И., Буренин Р.А., Гильфанов М.Р., Медведев П.С., Мещеряков А.В., Сазонов С.Ю., Хорунжев Г.А., Сюняев Р.А. «Оптическая спектроскопия объектов СРГ-еРОЗИТА на 2.5-м телескопе Кавказской горной обсерватории ГАИШ МГУ» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 7, с. 459-469 (2020)

По наблюдениям с новым Транзиентным двухлучевым спектрографом (TDS) на 2.5-метровом телескопе КГО ГАИШ МГУ определен тип и найдено красное смещение для 6 новых рентгеновских источников (4 квазара и 2 скопления галактик), обнаруженных космической обсерваторией СРГ во время наблюдений Дыры Локмана на фазе проверочных наблюдений телескопа еРОЗИТА. Показано, что TDS позволяет получать спектры объектов ∼20^m за 2 ч наблюдений с отношением сигнал к шуму выше 5 и разрешением R∼1500. Типы и красные смещения объектов, определенные по спектральным наблюдениям, хорошо согласуются с предсказаниями по фотометрическим данным с помощью автоматической системы классификации SRGz.

Гладков С.О. «Об интенсивности электромагнитного и низкочастотного звукового излучений, вызываемых внутренними деформационными смещениями в объеме Земли» Инженерная физика, № 8, с. 41-48 (2019)

Вычислены интенсивности электромагнитного и звукового излучений непосредственно на поверхности Земли, являющиеся причиной глубинных смещений карстовых пород. Вычисления основаны на решении неоднородных уравнений Максвелла для векторного потенциала A(r, t) и динамического уравнения теории упругости для вектора смещения u(r, t), обусловленные нестационарными внутренними возмущениями, которые происходят на некотором фиксированном расстоянии r₀ от центра Земли. Дана оценка обеих типов интенсивностей.

Гладков С.О. «К теории гидродинамического сопротивления движущихся в вязкой среде тел параболоидной формы» Инженерная физика, № 2, с. 30-43 (2020)

Используя удобный переход от декартовых координат к параболическим координатам, вычислена сила сопротивления движущихся в вязком континууме с постоянной скоростью тел, имеющих форму параболоида вращения. Благодаря уравнениям Навье–Стокса найдено распределение скоростей вблизи поверхности параболоида и вычислен тензор вязких напряжений. Показано, что задачу можно решить точно и строго аналитически, если воспользоваться удобным ортонормированным базисом, выбранным на поверхности параболоида. Рассмотрены некоторые предельные случаи, когда форма параболоида вырождается в почти диск, в почти полусферу и острую коническую иглу. Это оказалось возможным сделать благодаря введению геометрического параметра k=2h/R, где h – высота параболоида; R – радиус его основания, лежащий в плоскости z=0. Найденные асимптотические решения отвечают трем значениям параметра k: k>>1,

Глазунов А.А., Кагенов А.М., Костюшин К.В., Еремин И.В., Котоногов В.А., Алигасанова К.Л. «Математическое моделирование взаимодействия одиночной сверхзвуковой струи с преградами» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 63, с. 87-101 (2020)

Представлены результаты математического моделирования взаимодействия сверхзвуковой одиночной струи с преградами. Исследовано взаимодействие сверхзвуковой струи с числом Маха на срезе сопла М=4 с преградами. В параметрических расчетах варьировался угол наклона плоской поверхности и форма криволинейной поверхности. Получено, что с увеличением угла наклона плоской преграды увеличивается максимум давления и наблюдается переход автоколебательного режима к стационарному. DOI: 10.17222/19988621/62/8

Ульянов О.М., Резниченко А.М., Захаренко В.В., Антюфеев А.В., Королев А.М., Патока А.Н., Присяжный В.И., Поихало А.В., Войтюк В.В., Мамарев В.Н., Ожинский В.В., Власенко В.П., Чмиль В.М., Лебедь В.И., Паламар М.И., Чайковский А.В., Пастернак Ю.В., Стрембицкий М.А., Натаров М.П., Стешенко С.А., Гламаздин В.В., Шубный А.И., Кириленко А.А., Кулик Д.Ю., Коноваленко А.А., Литвиненко Л.Н., Яцкив Я.С. «Создание радиотелескопа РТ-32 на базе антенной системы MARK-4B. 1. Проект модернизации и первые результаты» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 24, № 2, с. 87-116 (2019)

Предмет и цель работы: Создание радиотелескопа на основе антенной системы МАRК-4В, которая была разработана для телекоммуникационных приложений, определение возможностей использования лучеводной антенной системы в широкополосном многодиапазонном режиме работы и оценка характеристик антенны с помощью радиоастрономических измерений. Методы и методология: Комплексный анализ всех систем МАRК-4В дает возможность выделить блоки и узлы, которые подлежат замене или модернизации. Анализ конструкции рефлектора и субрефлектора, лучевода, гофрированного рупора и волноводной системы позволяет определить возможные частотные диапазоны работы создаваемого радиотелескопа. Установка широкополосного приемника с предусмотренной возможностью калибровки по охлаждаемой и неохлаждаемой нагрузке позволяет определить температуру антенной системы. Наведение антенны на калибровочные источники и запись сканов за счет вращения Земли исключает систематические ошибки или погрешности системы наведения. Таким образом определяется ширина диаграммы направленности и эффективная площадь радиотелескопа. Результаты: Произведен анализ конструкции антенны и определены первоочередные этапы реконструкции антенной системы МАRК-4В. Демонтированы узкополосные передатчик и приемник диапазона С и установлен широкополосный приемник (диапазон 4.6–5.1 ГГц ) с детектором и возможностью изменения времени интегрирования сигнала. По результатам наблюдений сделаны первоначальные оценки температуры шумов системы, которые позволяют надеяться на то, что радиотелескоп РТ-32 (г. Золочев, Львовская обл., Украина) совместно с охлаждаемым приемником будет обладать низкими собственными шумами. Рассчитана и установлена новая система наведения антенны, с помощью которой в С диапазоне проведены астрономические тесты ширины диаграммы направленности (≈7.2') и уровня ее боковых лепестков (–12.5 дБ), эффективной площади (≈680 м²) и коэффициента использования поверхности (≈0.84). Заключение: Выполненные измерения и расчеты показывают, что на базе антенной системы МАRК-4В возможно создать высокоэффективный радиоастрономический инструмент. Разработанные на данный момент системы приема и наведения для радиотелескопа РТ-32 свидетельствуют о высоком потенциале украинской науки. Дальнейшая кооперация научных исследований и высоких технологий приведет к созданию эффективного украинского радиотелескопа сантиметрового диапазона.

Антюфеев А.В., Королев А.М., Патока А.Н., Шульга В.М., Ульянов О.М., Резниченко А.М., Захаренко В.В., Присяжный В.И., Поихало А.В., Войтюк В.В., Мамарев В.Н., Ожинский В.В., Власенко В.П., Чмиль В.М., Лебедь В.И., Паламар М.И., Чайковский А.В., Пастернак Ю.В., Стрембицкий М.А., Натаров М.П., Стешенко С.А., Гламаздин В.В., Шубный А.И., Кириленко А.А., Кулик Д.Ю., Пилипенко А.М. «Создание радиотелескопа РТ-32 на базе антенной системы MARK-4B. 2. Оценка возможности проведения спектральных наблюдений радиоастрономических объектов» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 24, № 3, с. 163-183 (2019)

Предмет и цель работы: Исследуются технические возможности антенной системы МАRК-4В для ее дальнейшего использования в качестве 32 метрового радиотелескопа (РТ-32) и последующего проведения одновременных спектральных радиоастрономических наблюдений в C и K диапазонах. Методы и методология: В исследованиях используются результаты наших собственных измерений, проведенных на антенной системе МАRK-4В, экспертные оценки, открытые источники информации, техническая документация антенной системы МАRK-4В, методы радиоастрономии, методы компьютерного моделирования и сравнительный анализ основных параметров данной антенны с аналогичными параметрами действующих радиотелескопов мирового уровня. Комбинирование разных подходов позволяет определить требования к приемной системе, к параметрам спектроанализатора, методикам калибровки и оптимизировать процедуры модернизации антенной системы МАRK-4В. Результаты: Определены основные параметры радиотелескопа, необходимые для проведения спектральных наблюдений в C и K диапазонах. Уточнены возможности системы наведения. Для рабочего диапазона частот антенной системы МАRK-4В рассмотрены основные доступные для исследований спектральные линии различных молекул. Приведен перечень переходов, излучающих наиболее интенсивные спектральные линии. Сформулированы радиоастрономические задачи, которые возможно решать с использованием МАRK-4В в режиме спектральных наблюдений в C и K диапазонах. Оценены необходимые параметры спектроанализатора и значения собственной температуры шумов приемника и всей системы приема в целом. Описаны методики калибровки регистрируемого сигнала, которые будут использованы для проведения спектральных наблюдений. Заключение: Исследования, представленные в этой статье, показывают, что для проведения спектральных наблюдений на базе лучеводной антенной системы МАRK-4В возможно создать радиотелескоп РТ-32 с качественными техническими характеристиками, соответствующими лучшим мировым аналогам. Модернизация лучеводной антенной системы МАRK-4В позволит на первом этапе создать в Украине двухдиапазонный радиотелескоп, на котором возможно будет проводить одновременные спектральные и/или континуальные наблюдения в C и K диапазонах. В последующем количество одновременно работающих диапазонов может быть увеличено.

Ким В.П., Гниздор Р.Ю., Грдличко Д.П., Захарченко В.С., Коркунов М.В., Меркурьев Д.В., Попов Г.А., Шилов Е.А. «Разработка стационарного плазменного двигателя СПД-100ВТ с повышенной тягой» Космические исследования, 57, № 5, с. 323-331 (2019)

Представлены результаты исследования возможности разработки стационарного плазменного двигателя с повышенной тягой. Это исследование выполнено в научно-исследовательском институте прикладной механики и электродинамики Московского авиационного института (НИИПМЭ МАИ) совместно с опытным конструкторским бюро “Факел” (ОКБ “Факел”) в качестве индустриального партнера. В процессе исследования были разработаны и исследованы лабораторная модель, макетный и экспериментальный образцы двигателя СПД-100ВТ, имеющего основные размеры, близкие к размерам хорошо известного серийного двигателя СПД-100, производимого ОКБ “Факел” и успешно работающего в космосе. В результате показано, что двигатель СПД-100ВТ может эффективно и длительное время работать с разрядным напряжением 300 В и мощностью до 3 кВт, обеспечивая получение тяги, более чем вдвое превышающей тягу двигателя СПД-100, тягового коэффициента полезного действия выше 60% и удельного импульса тяги – более 1800 с. Увеличение тяги достигнуто увеличением расхода ксенона через двигатель, а повышение эффективности его работы – модернизацией магнитной системы и геометрии ускорительного канала двигателя.

Говорухин В.Н. «О возникновении автоколебаний при протекании идеальной жидкости через канал» Журнал вычислительной математики и математической физики, 59, № 6, с. 1024-1036 (2019)

Численно исследован механизм возникновения автоколебаний при протекании идеальной несжимаемой жидкости сквозь прямоугольный канал. Задача формулируется в виде уравнений Эйлера динамики идеальной жидкости в терминах завихренности и функции тока с граничными условиями Юдовича. В качестве бифуркационного параметра рассмотрена интенсивность завихренности жидкости на входе в канал. Для поиска и анализа устойчивости стационарных режимов используются сеточные аппроксимации, а для решения нестационарной задачи метод вихрей в ячейках. Показано, что при малых интенсивностях завихренности на входе в канал устанавливается проточный стационарный режим. При росте интенсивности завихренности втекающей в канал жидкости стационарный режим колебательно теряет устойчивость, и в его окрестности возбуждаются автоколебания. Исследовано развитие автоколебаний при увеличении бифуркационного параметра. При больших надкритичностях в канале реализуется хаотический режим протекания.

Лысенко А.Л., Фредерикс Д.Д., Флейшман Г.Д., Аптекарь Р.Л., Алтынцев А.Т., Голенецкий С.В., Свинкин Д.С., Уланов М.В., Цветкова А.Е., Ридная А.В. «Рентгеновское и гамма-излучение солнечных вспышек» Успехи физических наук, 190, № 8, с. 878-894 (2020)

Приводится краткий обзор современного состояния и актуальных проблем физики солнечных вспышек, которые можно прояснить методами рентгеновской и гамма-астрономии. Подробно рассмотрены несколько вопросов, среди которых – условия и механизмы ускорения электронов во вспышке, распределение вспышечной энергии между тепловым и нетепловым компонентами, гамма-излучение вспышек и его динамика, пространственная структура источников в рентгеновском диапазоне и гамма-диапазоне. В данном контексте обсуждаются последние результаты российско-американского эксперимента Konus-Wind, отметившего в 2019 г. 25-летие непрерывной работы в космосе.

Вострухин А.А., Головин Д.В., Козырев А.С., Литвак М.Л., Малахов А.В., Митрофанов И.Г., Мокроусов М.И., Томилина Т.М., Бобровницкий Ю.И., Гребенников А.С., Лактионова М.М., Бахтин Б.Н., Сотов А.В. «Исследования микрофонного эффекта для перспективных детекторов нейтронного и гамма-излучения космического применения и методы его подавления» Космические исследования, 56, № 3, с. 228-232 (2018)

Представлены результаты испытаний ряда детекторов космического применения содержащих ФЭУ или высоковольтные электроды на возникновение шумов от “микрофонного эффекта” в сигнальном тракте вследствие внешнего механического воздействия. Предложен способ виброизоляции приборов на борту космического аппарата для снижения уровня их восприимчивости к вибрациям.

Малахов А.В., Митрофанов И.Г., Литвак М.Л., Санин А.Б., Головин Д.В., Дьячкова М.В., Никифоров С.Ю., Аникин А.А., Лисов Д.И., Лукьянов Н.В., Мокроусов М.И. «“Оазисы" льдистой вечной мерзлоты вблизи экватора Марса: нейтронное картографирование планеты по данным прибора ФРЕНД на борту спутника TGO Российско-европейского проекта “ЭКЗОМАРС”» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 6, с. 435-450 (2020)

Представлены первые результаты анализа данных орбитального нейтронного зондирования поверхности Марса прибором ФРЕНД на борту марсианского спутника ЕКА Trace Gas Orbiter. Регистрация нейтронного излучения планеты проводится с высоким пространственным разрешением, что позволяет сопоставлять данные о пространственной переменности потока эпитепловых нейтронов с геоморфологическими структурами рельефа. Локальные области понижения потока нейтронов указывают на присутствие в веществе поверхности значительного количества атомов водорода, который предположительно входит в состав молекул воды. На экваториальных широтах планеты обнаружены локальные области, для которых значительное уменьшение потока эпитепловых нейтронов указывает на большую массовую долю водяного льда в составе вещества, от нескольких десятков до 100%. Учитывая высокое содержание льда, эти области предложено назвать “оазисами” льдистой вечной мерзлоты. Приведены оценки массовой доли льда для семи таких областей, полученные на основе анализа данных нейтронных измерений и сквозного численного моделирования всего физического процесса нейтронного зондирования Марса с орбиты прибором ФРЕНД. Обсуждаются возможные причины образования таких “оазисов” и значение их обнаружения для будущих исследований Марса.

Голубев Ю.Ф., Грушевский А.В., Корянов В.В., Тучин А.Г., Тучин Д.А. «Универсальное свойство интеграла Якоби для гравитационных маневров в Солнечной системе» Космические исследования, 58, № 4, с. 312-320 (2020)

Показано, что стандартный и громоздкий способ традиционного обоснования постоянства асимптотической скорости при гравитационных маневрах в модели круговой ограниченной задачи трех тел (ОЗТТ), применяемый в современной астродинамике, может быть значительно упрощен. Представлены уточняющие формы интеграла Якоби, которые позволяют, помимо прочего, выявить прозрачную взаимосвязь интеграла Якоби и метода сопряженных конических сечений в ОЗТТ.

Цап Ю.Т., Мягкова И.Н., Копылова Ю.Г., Моторина Г.Г., Богомолов А.В., Гольдварг Т.Б., Панасюк М.И., Свертилов С.И., Богомолов В.В., Яшин И.В., Петров В.Л. «Ускорение электронов и субсекундные временные задержки жесткого рентгеновского излучения солнечных вспышек по данным российского спутника Ломоносов» Космические исследования, 56, № 6, с. 404-409 (2018)

На основе спутниковых наблюдений, полученных с помощью блоков детектирования рентгеновского и гамма-излучения (БДРГ/Ломоносов), используя методы цифровой фильтрации, проведен анализ временных задержек между секундными пульсациями временных профилей жесткого рентгеновского излучения различных диапазонов солнечной вспышки 21.VII.2016 г. Показано, что скорости счета квантов в энергетических каналах 10–20, 20–35 и 35–60 кэВ, зарегистрированные на БДРГ/Ломоносов, являются коррелированными с точностью до 0.1 с. Это сравнительно хорошо согласуется с результатами наблюдений на гамма-мониторе Gamma-ray Burst Monitor, установленном на спутнике Fermi, и предполагает эффективное ускорение заряженных частиц на протяжении всей длины вспышечной магнитной арки.

Котова Г.А., Веригин М.И., Гомбоши Т., Кабин К., Безруких В.В. «Аналитическое описание околопланетной ударной волны на основе ГД- и МГД-моделирования для магнитного поля параллельного и перпендикулярного потоку плазмы» Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 2, с. 164-172 (2020)

Продолжена разработка аналитической полуэмпирической модели ударной волны, основанной на теоретических МГД-расчетах, точных аналитических решениях и экспериментальных данных. Параметры модели имеют ясный физический смысл. Для случаев, когда магнитное поле солнечного ветра направлено вдоль его скорости или перпендикулярно вектору скорости, получены аналитические выражения, которые позволяют рассчитать параметры ударной волны – расстояние до подсолнечной точки, радиус кривизны и затупленность в подсолнечной точке – с использованием перенормировки ранее разработанной подробной газодинамической модели. Для случая, когда вектор магнитного поля перпендикулярен вектору скорости солнечного ветра, показано, что для аналитического описания поверхности ударной волны достаточно аппроксимировать ее параметры в 2-х перпендикулярных плоскостях.

Гончар А.В., Мишакин В.В., Сергеева О.А. «Влияние температуры на результаты ультразвукового контроля с использованием фазированной решетки» Вестник научно-технического развития, № 10, с. 10-15 (2019)

Проведены экспериментальные исследования влияния температуры объекта контроля и датчика на фазированных решетках на результаты ультразвукового контроля. Получено, что при повышении температуры амплитуда сигнала от дефекта на А-скане существенно увеличивается, что оказывает значительное влияние на измеряемые размеры дефекта на S-скане. Установлено, что зависимость амплитуды сигнала от температуры является линейной, зависимость размера дефекта на S-скане от температуры описывается гиперболой. Предлагается использовать полученные результаты при ультразвуковом контроле элементов конструкций с использованием фазированной решетки для корректировки размеров выявленных дефектов с учетом температуры.

Серебряный В.Н., Мишакин В.В., Гончар А.В. «Акустические и рентгенографические параметры текстуры и константы упругости малоуглеродистой стали до и после усталостных испытаний» Деформация и разрушение материалов, № 2, с. 16-20 (2020)

Исследована текстура и определены упругие константы поликристаллической стали 15ЮТА до и после усталостных испытаний. Упругие константы получены в рамках модели Сайерса в приближении Хилла из условия равенства акустических и рентгенографических коэффициентов функции распределения ориентировок и В результате многоцикловых усталостных испытаний установлено снижение упругих констант стали, вызванное уменьшением ее плотности по причине разрыхления.

Яковлев Е.И., Гончар Т.А. «Причинные свойства расслоенного пространства–времени» Математические заметки, 106, № 1, с. 115-133 (2019)

На пространстве главного расслоения заданы лоренцева метрика и временная ориентация, инвариантные относительно действия структурной группы. Они образуют расслоенное пространство–время и в случае пространственноподобности слоев индуцируют такие же конструкции на базе. Обсуждаются следующие условия причинности: хронологичность, причинность, устойчивая и сильная причинность, глобальная гиперболичность. Доказано, что если базовое пространство–время удовлетворяет одному из указанных условий, то это верно и для расслоенного пространства–времени.

Гончаренко Б.И., Веденев А.И., Шуруп А.С. «Особенности распространения звукового сигнала в мелком пресном водоеме при разной глубине погружения источника звука» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 5, с. 73-79 (2019)

Анализируются результаты эксперимента по измерению скалярно-векторных характеристик акустического поля в мелком водоеме с газированным грунтом. Одновременная регистрация звукового давления и трех взаимно ортогональных составляющих колебательной скорости осуществлялась с использованием приемника звукового давления и векторного приемника. В качестве источника, расположенного на глубине водного слоя, использовался буксируемый излучатель тонального сигнала; в качестве источника, расположенного вблизи границы вода–воздух использовался шумовой сигнал от проходящего судна. Показано, что при пространственном убывании составляющих звукового поля наблюдаются существенные вариации уровней звукового давления и составляющих колебательной скорости, вне зависимости от глубины погружения источника звука. При расположении источника звука на глубине водного слоя характер зависимости пространственного затухания составляющих акустического поля различный, а при расположении источника шумового сигнала под поверхностью границы вода–воздух характер убывания амплитуд звукового давления и вертикальной составляющей колебательной скорости одинаков на всей трассе измерения.

Пожалостин А.А., Гончаров Д.А. «Колебания жидкости в прямоугольном баке с упругой перегородкой» Естественные и технические науки, № 9, с. 13-15 (2019)

Использован метод Ишкова П.К. – метод собственных функций уравнения Лапласа о колебаниях двухслойной жидкости. Получено в замкнутой форме частотное уравнение системы. Обсуждается вопрос об экспериментальном определении декремента колебаний системы, используя подход Кулона.

Горбатенко М.В., Незнамов В.П. «II. Доказательство отсутствия классических черных дыр» Вопросы атомной науки и техники. Серия: Теоретическая и прикладная физика, № 2, с. 22-46 (2019)

Рассмотрено взаимодействие скалярных частиц, фотонов и фермионов с гравитационными и электромагнитными полями Шварцшильда, Райсснера–Нордстрёма, Керра и Керра–Ньюмена. Анализу подвергалось поведение эффективных потенциалов в уравнениях второго порядка типа Шредингера. Установлено, что квантовая теория несовместима с гипотезой о существовании в Природе классических черных дыр, предсказанных на основе вакуумных асимптотически-плоских решений ОТО. Альтернативой могут являться составные системы: коллапсары с фермионами, находящимися в стационарных связанных состояниях.

Горбатенко М.В., Незнамов В.П. «III. Доказательство отсутствия классических черных дыр» Вопросы атомной науки и техники. Серия: Теоретическая и прикладная физика, № 2, с. 47-56 (2019)

Рассмотрено взаимодействие скалярных частиц, фотонов и фермионов с гравитационными и электромагнитными полями Шварцшильда – (A)dS, Райсснера-Нордстрёма – (A)dS, Керра – (A)dS и Керра-Ньюмена – (A)dS. Анализу подвергалось поведение эффективных потенциалов в уравнениях второго порядка типа Шредингера. Установлено, что квантовая теория несовместима с гипотезой о существовании в Природе классических черных дыр, предсказанных на основе решений ОТО с ненулевой космологической постоянной (геометрии Шварцшильда – (A)dS, Райсснера–Нордстрёма – (A)dS, Керра – (A)dS и Керра–Ньюмена – (A)dS). Альтернативой могут являться составные системы: коллапсары с фермионами, находящимися в стационарных связанных состояниях.

Горбатенко М.В., Незнамов В.П. «IV. Доказательство отсутствия классических черных дыр» Вопросы атомной науки и техники. Серия: Теоретическая и прикладная физика, № 2, с. 57-63 (2019)

Рассмотрено взаимодействие скалярных частиц, фотонов и фермионов с неэкстремальными вращающимися заряженными черными дырами в минимальной пятимерной калибровочной супергравитации. Анализу подвергалось поведение эффективных потенциалов в уравнениях второго порядка типа Шредингера. Установлено, что квантовая теория несовместима с гипотезой о существовании в Природе черных дыр с горизонтами событий нулевой толщины, предсказанных на основе решений минимальной пятимерной калибровочной супергравитации с нулевой и ненулевой космологической постоянной. Альтернативой могут являться составные системы: коллапсары с фермионами, находящимися в стационарных связанных состояниях.

Садовничий В.А., Панасюк М.И., Липунов В.М., Богомолов А.В., Богомолов В.В., Гарипов Г.К., Горбовской Е.С., Зимнухов Д.С., Июдин А.Ф., Казначеева М.А., Калегаев В.В., Климов П.А., Ковтюх А.С., Корнилов В.Г., Кузнецов Н.В., Максимов И.А., Мить С.К., Оседло В.И., Петров В.Л., Подзолко М.В., Попова Е.П., Поройков А.Ю., Рубинштейн И.А., Салеев К.Ю., Свертилов С.И., Тулупов В.И., Хренов Б.А., Чазов В.В., Чепурнов А.С., Штундер Я.А., Шустова А.Н., Яшин И.В. «Мониторинг природных и техногенных космических угроз: результаты миссии Ломоносов и проект Универсат–СОКРАТ» Космические исследования, 57, № 1, с. 46-56 (2019)

Рассматривается результаты экспериментов на спутнике Ломоносов по наблюдению природных и техногенных космических угроз, в том числе электромагнитных транзиентов, космического мусора. Также обсуждается новый космический проект МГУ имени М.В. Ломоносова Универсат–СОКРАТ по созданию группировки спутников для мониторинга в реальном времени в околоземном космическом пространстве: радиационной обстановки; потенциально опасных объектов естественного (астероиды, метеороиды) и техногенного происхождения (космический мусор), а также космических и атмосферных гамма-всплесков, вспышек оптического и ультрафиолетового излучения из атмосферы Земли.

Васильевский С.А., Гордеев А.Н., Колесников А.Ф., Чаплыгин А.В. «Тепловой эффект поверхностного катализа в дозвуковых струях диссоциированного воздуха: эксперимент на ВЧ-плазмотроне и численное моделирование» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 137-150 (2020)

На 100 киловатном индукционном плазмотроне ВГУ-4 проведены эксперименты по теплообмену в дозвуковых струях диссоциированного воздуха. При давлении в барокамере 50 и 100 гПа и мощности ВЧ-генератора 30–70 кВт измерены тепловые потоки к водоохлаждаемым поверхностям меди, серебра, тантала, бериллия, ниобия, золота, молибдена и кварца в критической точке цилиндрической модели диаметром 50 мм с плоским носком и скругленной кромкой. При этих же давлениях и мощности ВЧ-генератора 45 и 64 кВт исследован конвективный нагрев образца из спеченного карбида кремния в интервале температуры поверхности 1720–1910 K. Продемонстрирован эффект определяющего влияния каталитичности поверхности по отношению к рекомбинации атомов азота и кислорода на тепловой поток. Для условий экспериментов выполнено численное моделирование течений воздушной плазмы в разрядном канале плазмотрона, обтекания цилиндрической модели дозвуковыми струями и теплопередачи к критической точке модели. Из сравнения экспериментальных и расчетных данных по тепловым потокам к поверхностям металлов (T_w=300 K), кварца (T_w=572–722 K) и карбида кремния (T_w=1720–1910 K) установлена количественная шкала каталитичности исследованных материалов по отношению к гетерогенной рекомбинации атомов азота и кислорода.

Агеева Е.Л., Гордеева И.А., Егорова Ю.В. «Особенности субъективного звукового поля у испытуемых с глубокими нарушениями зрения» Естественные и технические науки, № 12, с. 116-118 (2019)

Рассматриваются размеры субъективного звукового пространства внутри головы у испытуемых с глубокими нарушениями зрения.

Шувалов В.А., Горев Н.Б., Токмак Н.А., Кочубей Г.С. «Физическое моделирование длительного воздействия плазменной струи на объект "космического мусора"» Космические исследования, 56, № 3, с. 243-251 (2018)

Разработана методология физического (стендового) моделирования длительного воздействия высокоэнергичных ионов плазменной струи на объект космического мусора для увода его на более низкую орбиту и сгорания в атмосфере Земли. Методология основана на применении критериев эквивалентности двух режимов воздействия на объект (в ионосфере Земли и на стенде) и процедуры ускоренных ресурсных испытаний в части распыления материала объекта космического мусора и торможения его плазменной струей в ионосфере Земли.

Гориховский В.И., Нагнибеда Е.А. «Коэффициенты скорости переходов колебательной энергии при столкновениях молекул углекислого газа: оптимизация вычислений» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 6, № 4, с. 659-671 (2019)

Рассматривается алгоритм вычисления коэффициентов скорости переходов внутренней энергии при столкновениях молекул углекислого газа, необходимых для моделирования неравновесной колебательной кинетики. При численном решении уравнений кинетики в поуровневом приближении необходимо проинтегрировать систему нескольких тысяч дифференциальных уравнений для заселенностей каждого колебательного состояния. Правые части уравнений кинетики содержат коэффициенты скорости переходов энергии при столкновениях молекул, находящихся на разных колебательных уровнях трех типов колебаний молекул СО₂. Количество этих коэффициентов исчисляется сотнями тысяч вследствие большого числа переходов энергии. В вычислительном плане такое моделирование относится к Big Data и требует создания быстрых методов вычисления или предрасчета значений. Кроме того, использование такого количества данных приводит к необходимости организации структуры данных с быстрым доступом. До настоящего времени при описании поуровневой кинетики углекислого газа использовались упрощенные «обрезанные» численные схемы. В настоящей работе задача решается в полной постановке. Предлагается эффективная схема нахождения коэффициентов на основе параллельных вычислений и сверточной оптимизации кода, а также оптимальная структура данных для их хранения.

Горшков А.Б. «Аэродинамические характеристики сферы и цилиндра в сверхзвуковом потоке при малых числах Рейнольдса» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 118-129 (2020)

Рассматривается ламинарное течение около сферы и цилиндра, расположенного перпендикулярно набегающему потоку, с фиксированной температурой поверхности, равной температуре восстановления при сверхзвуковом обтекании совершенным газом с постоянным отношением теплоемкостей на основе численного решения уравнений Навье–Стокса. Расчеты выполнены при числах Маха 3 (цилиндр) и 5 (сфера) в диапазоне чисел Рейнольдса 1–3000. Исследовано влияние граничных условий прилипания и скольжения на поверхности тела на параметры течения. Основное внимание уделено определению аэродинамических характеристик. Выполнено сравнение с имеющимися экспериментальными и расчетными данными.

Горшков И.Б., Петров В.В. «Численное моделирование кольцевого четырехступенчатого термоакустического двигателя с бегущей волной» Известия Саратовского государственного университета. Новая серия. Серия: Физика, 18, № 4, с. 285-296 (2018)

Технология термоакустического преобразования энергии – одна из наиболее перспективных технологий преобразования тепловой энергии в электрическую. В данной работе сделан краткий обзор достижений в области разработки многоступенчатых термоакустических двигателей с бегущей волной. Проведено численное моделирование четырехступенчатого двигателя при работе с нагрузкой. Целью работы было определение параметров двигателя, необходимых для достижения максимума КПД системы с нагрузкой и перепада мощности на нагрузке. Оптимизация параметров двигателя была проведена в программе DeltaEC. Данная программа численно интегрирует дифференциальные уравнения термоакустики. Для расчета был взят двигатель с длиной корпуса 6 м и диаметром ступени 33 мм. Температура горячего и холодного теплообменников во всех расчетах была 600 и 300 К соответственно. Рабочий газ – гелий с давлением 1 МПа. Было показано, что если жертвовать КПД на нагрузке, то существует возможность существенного увеличения выходной мощности на нагрузке двигателя (примерно в 24.5 раза). При настройке параметров на максимум перепада мощности на нагрузке КПД системы оказался в 3.44 раза меньше, чем при настройке на максимум КПД системы. Для заданного в расчете двигателя были определены оптимальное положение нагрузки внутри резонатора, оптимальное соотношение диаметра ступени и диаметра резонатора. Даны рекомендации по выбору длины ступени.

Горькавый Н.Н. «Лимбовые космические наблюдения искусственных аэрозольных облаков» Космические исследования, 58, № 2, с. 111-116 (2020)

Лимбовый сенсор LP/OMPS спутника Suomi (NASA/NОАА) обладает высокой чувствительностью к наличию аэрозоля в стратосфере и мезосфере на высотах до 15 до 90 км и легко регистрирует, в частности, аэрозольный слой Юнге, а также стратосферные и мезосферные полярные облака и атмосферные следы крупных болидов. В настоящей статье рассматриваются случаи наблюдения лимбовым сенсором Suomi аэрозольных следов, которые оставляют на высотах 30–65 км взлетающие ракеты. В ряде случаев аэрозольный след ракеты отслеживался в течение нескольких дней, что позволяет использовать такие облака как маркеры для анализа ветрового переноса в стратосфере. Иногда наблюдались облака не только возле точки старта, но и на значительном расстоянии от нее, в направлении взлета спутника. За этот феномен может отвечать баллистический перенос аэрозольных облаков: частицы несгоревшего топлива ракеты-носителя, образующиеся на высотах ∼100 км, обладают скоростью, меньшей, чем первая космическая, но достаточной, чтобы облако прошло по суборбитальной траектории и снова вернулось в атмосферу на расстоянии в тысячи километров от космодрома. Эффективность наблюдений аэрозольных облаков, как естественных, так и искусственных, может быть увеличена с помощью лимбового сенсора с большим количеством точек наблюдения, распределенных по всему горизонту.

Болотник Н.Н., Градецкий В.Г., Жуков А.А., Козлов Д.В., Смирнов И.П., Чащухин В.Г. «Мобильный микроробот космического назначения: концепция и перспективы использования» Космические исследования, 57, № 2, с. 132-138 (2019)

Представлен краткий обзор достижений в области микроробототехники. Сформулированы задачи, которые могут выполняться мобильными микророботами в космосе, и соответствующие требования к конструктивным и эксплуатационным характеристикам таких микророботов. Предложена концепция мобильного космического микроробота с термомеханическими кремниево-полиимидными актюаторами. Дается предварительная оценка принципиальной и технологической реализуемости этой концепции.

Гражданцева Е.Ю. «Существование решения задачи Коши о продольных колебаниях упругого стержня с учетом инерции и при внешней нагрузке» Ляпуновские чтения. Материалы конференции. г. Иркутск, 3–5 декабря 2018 г., с. 29-30 (2018)

Представлены результаты построения фундаментальной операторфункции полного сингулярного дифференциального оператора второго порядка в случае спектральной ограниченности. Применяя полученные ранее результаты построено обобщенное решение задачи Коши для уравнения о продольных колебаниях упругого стержня с учетом инерции и при внешней нагрузке.

Андреев В.Г., Грамович В.В., Красикова М.В., Корольков А.И., Выборов О.Н., Данилов Н.М., Мартынюк Т.В., Родненков О.В., Руденко О.В. «Частотно-временной анализ звуков второго тона сердца для оценки давления в легочной артерии» Акустический журнал, 66, № 5, с. 556-562 (2020)

Предложен способ неинвазивной оценки давления в легочной артерии, основанный на выделении аортальной и легочной компонент звука второго тона сердца S2 и определении времени задержки между ними. Алгоритм выделения аортальной и легочной компонент основан на преобразовании Вигнера–Вилла. Проведен анализ фонокардиограмм 96 пациентов с легочной гипертензией (ЛГ), записанных врачами ФГБУ “НМИЦ кардиологии” с помощью оригинального комплекта аппаратуры. Сигналы S₂ удалось разделить на компоненты и определить задержки между ними у 53 пациентов с ЛГ. Построена зависимость задержек между компонентами от величины давления в легочной артерии (ДЛА), измеренной методом катетеризации правых отделов сердца (КПОС). Для семи пациентов с легочной гипертензией полученные зависимости были использованы для предсказания величины ДЛА по измеренной временной задержке. Для пяти пациентов коэффициент детерминации предсказанных значений ДЛА составил 0.83, что свидетельствует о достаточно хорошей корреляции с измерениями методом КПОС.

Ким В.П., Гниздор Р.Ю., Грдличко Д.П., Захарченко В.С., Коркунов М.В., Меркурьев Д.В., Попов Г.А., Шилов Е.А. «Разработка стационарного плазменного двигателя СПД-100ВТ с повышенной тягой» Космические исследования, 57, № 5, с. 323-331 (2019)

Представлены результаты исследования возможности разработки стационарного плазменного двигателя с повышенной тягой. Это исследование выполнено в научно-исследовательском институте прикладной механики и электродинамики Московского авиационного института (НИИПМЭ МАИ) совместно с опытным конструкторским бюро “Факел” (ОКБ “Факел”) в качестве индустриального партнера. В процессе исследования были разработаны и исследованы лабораторная модель, макетный и экспериментальный образцы двигателя СПД-100ВТ, имеющего основные размеры, близкие к размерам хорошо известного серийного двигателя СПД-100, производимого ОКБ “Факел” и успешно работающего в космосе. В результате показано, что двигатель СПД-100ВТ может эффективно и длительное время работать с разрядным напряжением 300 В и мощностью до 3 кВт, обеспечивая получение тяги, более чем вдвое превышающей тягу двигателя СПД-100, тягового коэффициента полезного действия выше 60% и удельного импульса тяги – более 1800 с. Увеличение тяги достигнуто увеличением расхода ксенона через двигатель, а повышение эффективности его работы – модернизацией магнитной системы и геометрии ускорительного канала двигателя.

Вострухин А.А., Головин Д.В., Козырев А.С., Литвак М.Л., Малахов А.В., Митрофанов И.Г., Мокроусов М.И., Томилина Т.М., Бобровницкий Ю.И., Гребенников А.С., Лактионова М.М., Бахтин Б.Н., Сотов А.В. «Исследования микрофонного эффекта для перспективных детекторов нейтронного и гамма-излучения космического применения и методы его подавления» Космические исследования, 56, № 3, с. 228-232 (2018)

Представлены результаты испытаний ряда детекторов космического применения содержащих ФЭУ или высоковольтные электроды на возникновение шумов от “микрофонного эффекта” в сигнальном тракте вследствие внешнего механического воздействия. Предложен способ виброизоляции приборов на борту космического аппарата для снижения уровня их восприимчивости к вибрациям.

Хренов Б.А., Гарипов Г.К., Зотов М.Ю., Климов П.А., Панасюк М.И., Петров В.Л., Шаракин С.А., Широков А.В., Яшин И.В., Гребенюк В.М., Гринюк А.А., Лаврова М.В., Ткаченко А.В., Ткачев Л.Г., Ботвинко А.А., Сапрыкин О.А., Сеньковский А.Н., Пучков А.Е. «Исследование вспышек излучения атмосферы в области ближнего ультрафиолета с помощью детектора ТУС на борту спутника Ломоносов» Космические исследования, 58, № 5, с. 355-368 (2020)

Орбитальный детектор Трековая Установка (ТУС) – детектор ультрафиолетового (УФ) излучения атмосферы в области длин волн 300–400 нм (ближний ультрафиолет ) с высокой чувствительностью (десятки фотонов, излучаемых в пределах телесного угла 10^–4 ср за время 0.8 мкс) работал в течение полутора лет на борту спутника Ломоносов. Телескоп ТУС имел многоцелевую программу работы, позволяющую регистрировать УФ вспышки от самых коротких, создаваемых широкими атмосферными ливнями, генерируемыми космическими лучами, до длительных, до 1 с, создаваемых метеорами. Среди этих разнообразных явлений наиболее часто встречаются вспышки от молний, как непосредственно создающих свечение, так и вызывающих развитие вторичных разрядов в атмосфере, в верхней атмосфере и ионосфере. Эти разряды различаются как по своей природе, так и по феноменологии – в частности, имеют разную длительность и светимость.

Грек Г.Р., Катасонов М.М., Козлов В.В., Корнилов В.И. «Влияние распределенного отсоса на развитие возмущений на крыловом профиле» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 491, № 1, с. 75-79 (2020)

Представлены результаты экспериментальных исследований влияния распределенного отсоса через перфорированную секцию симметричного крылового профиля на пространственное развитие возмущений в пограничном слое. Показано, что данный способ управления позволяет снизить в 10 раз интенсивность естественных пульсаций скорости пограничного слоя, а при наложении акустического поля на частоте субгармоники основной волны интенсивность возмущений уменьшается примерно в 20 раз. Отсос способствует не только уменьшению интенсивности высокочастотных пульсаций для естественных и вынужденных возмущений, но и существенно влияет на среднее течение, вплоть до устранения отрыва пограничного слоя вблизи задней кромки крыла.

Грибко Л.П. «Жизнь и научная деятельность профессора МГУ Владимира Владимировича Подобеда» Астрономический журнал, 97, № 9, с. 785-792 (2020)

Кратко описаны жизнь и научная деятельность В.В. Подобеда – выдающегося астронома и астрометриста, доктора физико-математических наук, профессора МГУ, столетие которого отмечалось в 2018 г. Статья основана на докладе, сделанном на конференции “Астрометрия вчера, сегодня, завтра” (ГАИШ МГУ, 14–16 октября 2019 г.).

Пархоменко Е.И., Малова Х.В., Попов В.Ю., Григоренко Е.Е., Петрукович А.А., Зеленый Л.М., Кронберг Е.А. «Моделирование магнитных диполизаций и турбулентности в хвосте магнитосферы Земли как факторов ускорения и переноса плазмы» Космические исследования, 56, № 6, с. 440-450 (2018)

Работа посвящена исследованию процессов ускорения частиц плазмы в процессе магнитных диполизаций в токовом слое магнитосферного хвоста Земли. Построена численная модель, позволяющая оценивать ускорение частиц в трех возможных сценариях: (A) собственно диполизации; (B) прохождения множественных диполизационных фронтов; (C) прохождения фронтов с последующими высокочастотными электромагнитными колебаниями. Получены энергетические спектры ускоренных частиц трех сортов: ионов водорода H+, кислорода O⁺ и электронов e^–. Показано, что на разных временных масштабах в сценариях (A)–(C) происходит преимущественное ускорение разных популяций частиц. Так, ионы кислорода наиболее эффективно ускоряются в процессе однократной диполизации (A), протоны (и, в некоторой степени, электроны) – в сценарии (B), в то время как сценарий (C) оказывается наиболее эффективным для ускорения электронов. Показано, что учет высокочастотных электромагнитных флуктуаций, сопровождающих магнитную диполизацию, может объяснить появление потоков частиц с энергиями порядка сотен кэВ в хвосте магнитосферы Земли.

Малова Х.В., Попов В.Ю., Хабарова О.В., Григоренко Е.Е., Петрукович А.А., Зеленый Л.М. «Структура токовых слоев с квазиадиабатической динамикой частиц в солнечном ветре» Космические исследования, 56, № 6, с. 451-460 (2018)

В рамках самосогласованной гибридной модели, основанной на квазиадиабатическом приближении динамики протонов, исследована тонкая структура сильных токовых слоев (СТС) в солнечном ветре, в том числе в гелиосферном токовом слое. Движение электронов считается быстрым и рассмотрено в больцмановском приближении. Результаты моделирования показывают, что профили СТС имеют многомасштабную вложенную структуру с узким центральным токовым слоем, который вложен в более широкий, наподобие гелиосферного токового слоя, окруженного плазменным слоем. Особенности структуры СТС определяются относительными вкладами тока размагниченных протонов на серпантинных орбитах и дрейфовыми токами электронов. Модель предсказывает и описывает свойства сильных токовых слоев, наблюдающихся космическими аппаратами. Показано, что многомасштабная структура токовых слоев является неотъемлемым внутренним свойством токовых слоев в солнечном ветре.

Малыхин А.Ю., Григоренко Е.Е., Малова Х.В. «Исследование влияния продольной компоненты магнитного поля на динамику протонов внутри плазмоида» Космические исследования, 57, № 4, с. 243-252 (2019)

Рассмотрены кинетические эффекты динамики протонов в плазмоидах с ненулевой продольной (By) компонентой магнитного поля в токовом слое (ТС) геомагнитного хвоста. Представлены результаты моделирования динамики протонов и описание механизма возникновения асимметрии плотности “север–юг”. Описан возможный механизм отвечающий за поддержание продольной компоненты магнитного поля. Проведены оценки полученных параметров и сравнение представленных результатов с наблюдениями миссии Cluster.

Григорьев В.А., Кучер К.М., Луньков А.А., Макаров М.М., Петников В.Г. «Акустические характеристики дна озера Байкал» Акустический журнал, 66, № 5, с. 517-526 (2020)

Развита методика оценки эффективных акустических параметров дна в мелководных акваториях, покрытых льдом. В основе методики лежит сравнение экспериментальной и расчетной зависимостей амплитуды звукового поля от глубины на расстоянии от источника примерно на порядок большем, чем глубина акватории. В качестве эффективных параметров принимаются значения скорости звука в дне, плотности и коэффициента затухания акустических волн, обеспечивающие при расчетах максимальное соответствие экспериментальным данным. Методика апробирована в натурном эксперименте на озере Байкал и может быть рекомендована для разработки систем автономного акустического мониторинга.

Григорьев Г.Ю., Лагутин А.С., Набиев Ш.Ш., Васильев А.А., Орлов О.И., Мухамедиева Л.Н., Синяк Ю.Е., Пахомова А.А., Родин А.В., Семенов В.М., Малашевич С.В., Зуев Б.К., Филоненко В.А., Кирсанов Д.О., Ставровский Д.Б. «Мониторинг состава воздуха и воды при длительных и межпланетных космических полетах» Космические исследования, 58, № 1, с. 16-26 (2020)

Обоснованы концепция и стратегия мониторинга химического состава атмосферы и качества оборотной воды пилотируемых космических аппаратов, которая может быть использована при осуществлении длительных и межпланетных полетов. Сформулированы основные факторы риска изменения состава атмосферы и состава оборотной воды при межпланетных космических полетах. Описан перспективный вариант аналитического комплекса для оперативного контроля качества воздуха и воды на пилотируемых космических аппаратах, учитывающий эти факторы риска. Предложено одновременное использование в этом комплексе нескольких методов газового анализа с целью обеспечить частичное перекрытие номенклатуры детектируемых веществ по особо важным (критичным) веществам. Мониторинг качества оборотной воды в комплексе осуществляется двумя приборами: для измерения содержания суммарного углерода и анализа ионного состава воды.

Григорьевский В.И. «Влияние вторичного рассеяния Рэлея на характеристики пассивного лидара для обнаружения лазерного излучения в атмосфере» Журнал радиоэлектроники, № 2, с. 14 (2019)

Решена задача определения величины принимаемой рассеянной оптической мощности от сторонних слаборасходящихся лазерных пучков, распространяющихся в атмосфере Земли, пассивным лазерным локатором (лидаром) в слабозамутненной атмосфере с учетом вторичного рассеяния Рэлея и определен радиус действия лидара для этих условий. В ночных условиях без солнечной засветки радиус действия лидара может составлять более 4500 км при обнаружении пучков с мощностью порядка 100 кВт в диапазоне длин волн ∼1600 нм. При наличии солнечной засветки радиус действия уменьшается на порядок. Проведен также расчет зависимости радиуса обнаружения и принимаемой лидаром мощности для длин волн стороннего излучения в диапазонах 1650 нм, 1000 нм и 500 нм. Несмотря на то, что рассеяние обратно пропорционально четвертой степени длины волны света, на больших расстояниях радиус действия лидара уменьшается с уменьшением длины волны стороннего излучения из-за существенно больших потерь от вторичного рэлеевского рассеяния. Динамический диапазон радиуса обнаружения на длине волны 500 нм составляет величину от ∼20 км при локации пучков мощностью ∼10 Вт до ∼200 км при локации мощных пучков ∼100 000 Вт, что меньше, чем на других длинах волн. Однако в реальной атмосфере всегда присутствуют частицы дымки (аэрозоли), и практически всегда, кроме молекулярного, есть и аэрозольное рассеяние, которое может ограничивать дальность обнаружения и величину принимаемых сигналов, полученных в рамках представленной модели. Экспериментальные и теоретические данные согласуются между собой в области небольшой величины дальности обнаружения и мощности стороннего пучка, что подтверждает правильность теоретического подхода к решаемой задаче и позволяет экстраполировать результаты на большие мощности пучков.

Григорьевский В.И., Тезадов Я.А. «Моделирование и экспериментальное исследование разрешающей способности лидара для определения концентрации метана в атмосфере Земли» Космические исследования, 58, № 5, с. 369-376 (2020)

Рассматриваются вопросы разрешающей способности оптического лидара по измерению фоновой концентрации метана в атмосфере Земли. С помощью моделирования и экспериментальных исследований было показано, что разрешающую способность по ширине линии поглощения ∼0.006 нм, а по концентрации метана ∼6% от фоновой можно получить при соотношении сигнал/шум для принимаемых сигналов ∼200. При экстраполяции результатов на орбитальные измерения горизонтальное разрешение составит ∼8 км, а вертикальное ∼1.5 км. Уширение линии излучения передатчика лидара в 2–3 раза заметно не снижает разрешающую способность лидара, что позволяет повысить излучаемую мощность на рассматриваемой длине волны ∼1653 нм и улучшить энергетический потенциал прибора в целом.

Гринин В.П., Катышева Н.А., Ермолаева Т.А., Дмитриев Д.В. «Квазирезонансные состояния водородного газа» Астрономический журнал, 97, № 8, с. 641-650 (2020)

Рассматриваются малоизученные состояния водородного газа (мы называем их квазирезонансными), при которых возникают аномально высокие отношения интенсивностей линий бальмеровской серии I(Hα)/I(Hβ). Показано, что такие состояния возникают при больших оптических толщинах излучающего газа в частотах бальмеровских линий, когда газ стремится к состоянию термализации. На простых моделях исследовано влияние на образование таких состояний основных параметров моделей: электронной температуры, концентрации атомов и характерного размера излучающей области, а также наличие внешнего излучения. Показано, что квазирезонансные состояния могут существовать в магнитосферах звезд типа Т Тельца при умеренных темпах аккреции.

Хренов Б.А., Гарипов Г.К., Зотов М.Ю., Климов П.А., Панасюк М.И., Петров В.Л., Шаракин С.А., Широков А.В., Яшин И.В., Гребенюк В.М., Гринюк А.А., Лаврова М.В., Ткаченко А.В., Ткачев Л.Г., Ботвинко А.А., Сапрыкин О.А., Сеньковский А.Н., Пучков А.Е. «Исследование вспышек излучения атмосферы в области ближнего ультрафиолета с помощью детектора ТУС на борту спутника Ломоносов» Космические исследования, 58, № 5, с. 355-368 (2020)

Орбитальный детектор Трековая Установка (ТУС) – детектор ультрафиолетового (УФ) излучения атмосферы в области длин волн 300–400 нм (ближний ультрафиолет ) с высокой чувствительностью (десятки фотонов, излучаемых в пределах телесного угла 10^–4 ср за время 0.8 мкс) работал в течение полутора лет на борту спутника Ломоносов. Телескоп ТУС имел многоцелевую программу работы, позволяющую регистрировать УФ вспышки от самых коротких, создаваемых широкими атмосферными ливнями, генерируемыми космическими лучами, до длительных, до 1 с, создаваемых метеорами. Среди этих разнообразных явлений наиболее часто встречаются вспышки от молний, как непосредственно создающих свечение, так и вызывающих развитие вторичных разрядов в атмосфере, в верхней атмосфере и ионосфере. Эти разряды различаются как по своей природе, так и по феноменологии – в частности, имеют разную длительность и светимость.

Тимофеев А.В., Грознов Д.И. «Классификация источников сейсмоакустической эмиссии в оптоволоконных системах мониторинга протяжённых объектов» Автометрия, 56, № 1, с. 59-73 (2020)

Предложен новый метод автоматической классификации источников сейсмоакустической эмиссии в оптоволоконных системах мониторинга, основанных на принципах оптической рефлектометрии во временной области с использованием восстановления фазы интерференционного сигнала во времени. Новизна подхода заключается в оригинальных принципах формирования пространства классификационных признаков и применении классификаторов ансамблевого типа. Такой метод работоспособен при условии применения сравнительно небольшой по объёму обучающей базы данных. Показана высокая практическая эффективность предложенного подхода при работе на реальных данных. Равномерно по различным классам целей достигнута величина надежности классификации, прежде недоступная для альтернативных методов классификации, реализуемых в серийных оптоволоконных системах мониторинга.

Самодуров В.А., Павлов С.Ю., Тюрин В.А., Зайцев А.Ю., Исаев Е.А., Позаненко А.С., Логвиненко С.В., Орешко В.В., Думский Д.В., Беляцкий Ю.А., Первухин Д.В., Грохлина Т.И. «Разработка методики обработки данных круглосуточного обзора БСА ФИАН на частоте 110 МГц методами высокопроизводительных вычислений» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 4, с. 258-267 (2018)

Предмет и цель работы: Цель работы – разработка работоспособной методики быстрой обработки больших массивов радиоастрономических данных для поиска откликов на внегалактические транзиентные события, которые априори должны иметь большие дисперсионные задержки (DM ∼100–2000 пк·см^–3). В качестве тестового образца использованы записи 20-суточных непрерывных наблюдений приполярной зоны небесной сферы площадью около 8 квадратных градусов и отдельные файлы с повторяющимся быстрым радиовсплеском FRB 121102. Методы и методология: Радиотелескоп БСА ФИАН имеет многолучевую диаграмму, способную круглосуточно наблюдать в 96 лучах в диапазоне склонений от –8 до +42° в частотном диапазоне 109–111.5 МГц. Число частотных полос – от 6 до 32, постоянная времени изменяется в пределах от 0.1 до 0.0125 с. В режиме записи 32 частотных полос с постоянной времени 0.0125 с каждый час записывается 3.4 ГБ данных, в сутки – 87 ГБ, в год – 32 ТБ. На август 2018 г. накоплено около 120 ТБ данных. Обработка такого объема данных для ряда научных задач настоятельно требует использования технологий высокопроизводительных вычислений. Результаты: В работе предлагаются два способа обработки данных: с использованием графических процессоров (CPU+GPU, расчет на языке программирования C/C++ с использованием OpenCL) и при помощи кластерных вычислений (с использованием интерфейса передачи сообщений MPI на многопроцессорных узлах). Для отработки методики используются как обработка пульсарных данных (использование графических ускорителей позволяет увеличить скорость обработки на 2–3 порядка), так и поиск откликов на внегалактические транзиентные события, которые априори должны иметь большие дисперсионные задержки. В качестве примеров таких событий можно назвать быстрые радиовсплески (FRB), отклики на гамма-всплески (GRB) и, наконец, возможные отклики на гравитационные события, зафиксированные детекторами LIGO. После обработки приполярной зоны было обнаружено 697 кандидатов в импульсные события с высокими мерами дисперсии. Примерно половина из них вызвана техногенными помехами, оставшаяся часть порождена как обычными межпланетными мерцаниями радиоисточников, так и возможными искомыми FRB. Разделить эти два класса событий пока затруднительно. Обработка данных наблюдений в зоне всплеска FRB 121102 также показывает наличие кандидатов в события. Результаты требуют более тщательного анализа. Заключение: После окончательной отработки методика высокопроизводительных вычислений позволит обрабатывать данные наблюдений с использованием многолучевой диаграммы БСА ФИАН сразу же после их записи.

Голубев Ю.Ф., Грушевский А.В., Корянов В.В., Тучин А.Г., Тучин Д.А. «Универсальное свойство интеграла Якоби для гравитационных маневров в Солнечной системе» Космические исследования, 58, № 4, с. 312-320 (2020)

Показано, что стандартный и громоздкий способ традиционного обоснования постоянства асимптотической скорости при гравитационных маневрах в модели круговой ограниченной задачи трех тел (ОЗТТ), применяемый в современной астродинамике, может быть значительно упрощен. Представлены уточняющие формы интеграла Якоби, которые позволяют, помимо прочего, выявить прозрачную взаимосвязь интеграла Якоби и метода сопряженных конических сечений в ОЗТТ.

Губайдуллин Д.А., Осипов П.П., Насыров Р.Р. «Влияние коэффициента увлечения частиц на их распределение в двумерном акустическом резонаторе» Труды XI Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление", (Казань, 14–18 июня 2017 г.). Т. 1. Секция 1. Аналитическая механика, с. 106-117 (2017)

Численно исследуется плоская задача о дрейфе группы частиц в стоячей волне прямоугольного резонатора, индуцируемой гармоническими колебаниями левой границы на первой резонансной частоте. Исследовано влияние коэффициента увлечения частиц на динамику и распределение частиц в резонаторе. При определенных коэффициентах увлечения обнаружены области акустического захвата частиц. В этих областях собственный дрейф частицы уравновешивается переносом акустическим течением. Показано, что частицы имеют общую тенденцию дрейфа к стенкам резонатора, где скорость газа минимальна.

Губайдуллин Д.А. «Волновая динамика и акустика газокапельных и пузырьковых сред» Труды XI Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление", (Казань, 14–18 июня 2017 г.). Т. 1. Секция 1. Аналитическая механика, с. 449-455 (2017)

Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований волновой динамики и акустики двухфазных сред. Проанализированы волновые процессы в газокапельных смесях и пузырьковых жидкостях.

Губайдуллин И.М., Жалнин Р.В., Масягин В.Ф., Пескова Е.Е., Тишкин В.Ф. «Численное моделирование пиролиза пропана в проточном химическом реакторе под воздействием постоянного внешнего нагрева» Математическое моделирование, 32, № 9, с. 119-130 (2020)

Проведено численное моделирование процесса пиролиза пропана в проточном химическом реакторе, в котором химические превращения осуществляются за счет внешнего обогрева зоны реакции. Для математического описания исследуемых процессов используются уравнения Навье–Стокса в приближении малых чисел Маха, поскольку скорость движения газовой смеси много меньше скорости звука в данной смеси. При построении разностной схемы используется интегро-интерполяционный метод. Для решения уравнений химической кинетики использовалась специализированная явная схема второго порядка точности, обладающая малой вычислительной трудоемкостью. В качестве основы для описания химических превращений пиролиза пропана использовалась известная кинетическая схема, включающая в себя 30 элементарных стадий. Однако для более точного описания процесса была скорректирована энергия активации одной из стадий реакции. Было проведено численное моделирование процесса пиролиза пропана с учетом процессов вязкости, диффузии и теплопроводности для различных температур нагревательных элементов. Проведено сравнение полученных результатов по конверсии пропана с экспериментальными данными и известными численными результатами решения данной задачи. Сделан вывод о том, что разработанный численный алгоритм дает высокую достоверность получаемых результатов и может быть применен на практике для моделирования исследуемых процессов.

Губенко В.Н., Кириллович И.А. «Исследование зональной циркуляции атмосферы Венеры по данным анализа радиозатменных измерений спутников "Венера-15 и -16"» Космические исследования, 56, № 6, с. 461-470 (2018)

Вертикальные профили температуры и давления, полученные из радиозатменных измерений спутников Венера-15 и -16, которые были проведены в период с X.1983 года по IX.1984 года, используются для анализа скорости ветра в атмосфере Венеры. Найдены высотные и широтные зависимости зональной скорости ветра в средней атмосфере для Северного и Южного полушарий планеты на высотах от 50 до 80 км в интервале широт 60–85°. Зональные скорости определялись в предположении циклострофического баланса атмосферы. Установлено, что струйное течение с максимальной скоростью ∼100 м/с, ось которого расположена вблизи уровня 60 км на широтах 73–75°N, реально существует в Северной приполярной атмосфере планеты. Результаты определения скорости ветра в Южном полушарии четко показывают, что струйное течение здесь расположено на высоте около 62 км в интервале широт от 70 до 72°S, а величина максимума зональной скорости достигает ∼115 м/с. Обнаружено, что указанные джеты в высоких широтах обусловлены наличием отрицательных широтных градиентов температуры на высотах ниже осей струйных течений в приполярной атмосфере Венеры.

Губенко В.Н., Кириллович И.А. «Связь наклонных спорадических Е-слоев и мелкомасштабных атмосферных волн в ионосфере Земли» Космические исследования, 58, № 3, с. 179-190 (2020)

Разработан новый метод определения характеристик внутренних атмосферных волн, базирующийся на использовании наклонных спорадических Е-слоев ионосферы Земли в качестве детектора. Метод основан на том, что внутренняя волна, распространяющаяся через изначально горизонтальный спорадический E-слой, вызывает вращение градиента плотности плазмы в направлении волнового вектора, что приводит к установлению плоскости ионизации слоя, параллельно фазовому фронту волны. Разработанный метод позволяет исследовать взаимосвязи между мелкомасштабными внутренними волнами и спорадическими Е-слоями в ионосфере Земли и существенно расширяет возможности традиционного радиозатменного мониторинга атмосферы. Найдено, что исследуемые внутренние атмосферные волны имеют периоды от 35 до 46 мин и вертикальные фазовые скорости от 1.2 до 2.0 м/с, что хорошо согласуется с результатами независимых экспериментов и данными моделирования спорадических Е-структур на высоте ∼100 км в полярной шапке Земли.

Гувернюк С.В., Кузьмин А.Г., Симоненко М.М. «Структура и перестройка вихревых течений на подветренной стороне осесимметричного тела при сверхзвуковом обтекании под углами атаки» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 79-82 (2020)

Представлены результаты численного исследования сверхзвукового обтекания заостренного удлиненного тела под углом атаки на примере осесимметричного цилиндрического корпуса с коническим наконечником. Идентифицированы возникающие при разных углах атаки отрывные и вихревые структуры, дано объяснение эффекта аномального повышения давления на подветренной стороне.

Кронрод В.А., Дунаева А.Н., Гудкова Т.В., Кусков О.Л. «Согласование моделей внутреннего строения и теплового режима частично дифференцированного титана с данными гравитационного поля» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 5, с. 431-445 (2020)

Обсуждается проблема согласования моделей внутреннего строения частично дифференцированного Титана с экспериментально измеренными значениями числа Лява k₂ (Iess и др., 2012; Durante и др., 2019) по результатам изучения гравитационного поля Титана на основе пролетов космического аппарата Кассини. Полученные значения k₂ предположительно указывают на наличие больших масс жидкости (океана) в недрах Титана. Однако достоверные данные о толщине внешней ледяной коры и внутреннего (подледного) океана отсутствуют. В настоящей работе рассмотрены ограничения на тепловой поток, строение водно-ледяной оболочки и состав океана Титана, необходимые для согласования расчетных (модельных) и экспериментальных чисел Лява. Проведены оценки энерговыделения в результате кристаллизации льда в океане. Получены оценки модельных чисел Лява и максимальных поверхностных тепловых потоков для L/LL хондритового состава железокаменной компоненты Титана с учетом радиогенной и приливной энергии, а также энергии кристаллизации льда в океане вследствие охлаждения спутника: F∼5.8 мВт/м², k₂=0.53, толщина ледяной I_h-коры H_Ih–100 км, глубина океана H_W∼280 км. Модельные числа Лява k₂ согласуются с экспериментальными (Iess и др., 2012) при наличии океана. Для согласования модельных (k₂>0.55) и недавно уточненных значений чисел Лява (k₂)_D=0.616±0.067 (Durante и др., 2019) необходимо выполнение ограничений на величину поверхностного теплового потока F≥6.3 мВт/м², что соответствует толщине водного океана H_W≥310 км под ледяной I_h-корой толщиной H_Ih≤90 км. Проведен анализ влияния вариаций теплового потока, мощности ледяной коры, плотности водно-аммиачного океана на модельные значения числа Лява и показано пренебрежимо малое влияние примеси NH3 в океане на величину k₂. Момент инерции для моделей частично дифференцированного Титана имеет ограничения: I*≤0.342 при k₂>0.56.

Панков А.В., Токарь В.Л., Петронюк Ю.С., Левин В.М., Мороков Е.С., Рыжова Т.Б., Гулевский И.В. «Определение характеристик трещиностойкости слоистых углепластиков на образцах без инициатора трещины с применением метода акустической микроскопии» Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 86, № 8, с. 58-65 (2020)

Одним из параметров трещиностойкости углепластиков является вязкость разрушения, которая представляет собой изменение энергии упругой деформации элемента конструкции при увеличении площади трещины на единицу в момент страгивания. В процессе исследования вязкости разрушения определяется положение фронта трещины – исходной и полученной в результате ее роста. Существующие в настоящее время стандарты испытаний (СТО ЦАГИ, ASTM D7905) определяют вязкость по моде сдвига G_IIc на образцах с инициатором трещины. Такой способ не отражает реальные условия возникновения трещин в конструкциях из ПКМ и может приводить к снижению точности при определении нагрузки страгивания трещины. В ЦАГИ разработана методика определения вязкости разрушения ПКМ при сдвиге G_IIc на образцах без стандартного инициатора расслоений. Цель работы – проведение исследований для отработки данной методики. Значения G_IIc определяли для трещины, образованной сдвигом в условиях трехточечного изгиба после расклинивания. Для определения положения и формы фронта трещины, а также оценки динамики ее распространения при последующих нагрузках вместо стандартного визуального наблюдения ее границ с торцевой поверхности образцов использовали ультразвуковые методы – ультразвуковую дефектоскопию и акустическую микроскопию. Установлено, что акустическая микроскопия на частоте 50 МГц позволяет определять положение фронта трещины в образцах из углепластика на глубине 3,0–3,5 мм с высоким разрешением, в данном случае – 100 мкм. Отмечены особенности распространения трещины в процессе роста в условиях сдвига. Результаты исследований показали, что высокая точность акустической микроскопии по сравнению с традиционной ультразвуковой диагностикой востребована при определении формы трещины, для анализа динамики ее распространения и выявления механизмов распространения межслоевых трещин в композиционной среде.

Мажуль И.И., Гунько Ю.П. «Сопоставление течений с псевдоскачком в расширяющихся диффузорах осесимметричного и плоского воздухозаборников внутреннего сжатия» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 56, с. 17-28 (2019)

Представлены результаты сравнительного численного исследования течений в каналах осесимметричного и плоского воздухозаборников внутреннего сжатия при числе Маха набегающего потока М=6. Рассмотрены условия течений с формированием псевдоскачка в расширяющихся диффузорах за горлом воздухозаборника. Геометрия воздухозаборников обеспечивала примерно одинаковые среднемассовые значения чисел Маха в начальном сечении диффузора. Численные расчеты проведены методом установления на основе решения осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса с использованием модели турбулентности κ–ω SST. Рассчитывалось течение идеального газа (воздуха) с постоянной температурой торможения. Стенки воздухозаборника предполагались адиабатическими. Исследована структура потока в каналах воздухозаборников, определены интегральные характеристики псевдоскачка в зависимости от противодавления на выходе из диффузора, которое задавалось изменением площади проходного сечения дроссельного сопла. Определены характеристики изменения турбулентности потока в области псевдоскачка, в частности получено распределение турбулентной вязкости вдоль оси канала, которая возрастает в псевдоскачке, достигает максимума, а затем уменьшается по мере затухания диссипативных процессов. Это позволило определить длину псевдоскачка, соответствующую положению максимума этого распределения. Потери полного давления были оценены как для псевдоскачка, так и для воздухозаборников в целом. Было определено влияние уровня противодавления на положение псевдоскачка в диффузорах и на момент его перемещения вперед по потоку в горле воздухозаборника с последующим разрушением течения на входе.

Ивашкин В.В., Гуо П., Стихно К.А. «Исследование характеристик вероятной области соударения астероида Апофис с Землей в 2036 г.» Космические исследования, 58, № 1, с. 27-39 (2020)

Определено и исследовано возможное место соударения опасного астероида Апофис с Землей в 2036 г. Разработаны алгоритмы для поиска всего вероятного множества попадающих в Землю траекторий астероида Апофис с помощью методов Монте-Карло и градиентного спуска. Для данного множества произведен поиск нескольких вероятных семейств столкновительных с Землей в 2036 г. траекторий астероида, соответствующих подмножествам значений перигейного расстояния орбиты Апофиса от минимально возможного расстояния, ∼2069 км, до максимального, соответствующего касанию поверхности Земли, ∼6376 км. Получено отображение всего множества попадающих траекторий на поверхность Земли, а также построена на карте мира столкновительная полоса. Изучены особенности этой зоны соударения и свойства столкновительных траекторий Апофиса. Дано сравнение результатов данного исследования с другими работами.

Копытенко Ю.А., Петрова А.А., Алексеев В.Ф., Гурьев И.С., Лабецкий П.В. «Применение высотных моделей магнитного поля Земли для решения геофизических задач» Космические исследования, 57, № 3, с. 185-191 (2019)

Рассматривается роль высотных моделей магнитного поля Земли в решении геофизических задач c помощью космических аппаратов. Приведены результаты изучения особенностей глубинного строения земной коры в структуре магнитных аномалий по данным высотных измерений на спутниках миссии CHAMP. Показана информативность магнитных аномалий компонент в околоземном космическом пространстве, вычисленных по компонентной модели магнитного поля Земли, для поиска полезных ископаемых в геотермальных районах Центральной Европы и Северной Америки, в зоне месторождений железистых кварцитов Балтийского щита и месторождений углеводородов в нефтегазоносных бассейнах Татарстана, Сибири, Баренцева, Средиземного и Северного морей.

Гусейн-заде Н.Г. «Рухадзе – учитель» Инженерная физика, № 6, с. 13-15 (2020)

Замурагин Ю.М., Гуськов А.М., Крупенин В.Л. «О гашении колебаний посредством системы с большим числом свободных соударяющихся магнитных элементов» Вестник научно-технического развития, № 10, с. 16-25 (2019)

Рассмотрен процесс вибрационного гашения колебаний сосредоточенного тела посредством динамического ударного виброгасителя, содержащего систему последовательных ударных пар, в которых соударяющиеся элементы представляют собой магниты. Рассмотрено влияние выбора проектируемых параметров виброгасителя на колебания тела. Описаны особенности настройки системы в режим широкой полосы виброгашения.

Гуськов О.Б. «Течение идеальной жидкости сквозь стационарный зернистый слой при наличии плоской стенки» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 491, № 1, с. 37-43 (2020)

Рассмотрена задача о течении идеальной несжимаемой жидкости вдоль плоской поверхности, перпендикулярно которой расположен стационарный зернистый слой. Принята модель зернистого слоя как совокупность бесконечного числа идентичных сферических гранул, которые статистически равномерно распределены в слое конечной толщины. Задача решена на основе использования ранее разработанного метода самосогласованного поля. В первом приближении по объемной доле гранул в слое получены в аналитическом виде функции, описывающие усредненный по ансамблю профиль скорости жидкости как внутри, так и вне этого слоя.

Сарычев В.А., Гутник С.А. «Динамика гравитационно-ориентированного спутника при действии активных демпфирующих моментов» Космические исследования, 56, № 1, с. 77-84 (2018)

Исследована динамика вращательного движения спутника, движущегося в центральном ньютоновом силовом поле по круговой орбите под действием гравитационного момента и моментов активного демпфирования, зависящих от проекций угловой скорости спутника. Предложен метод определения всех положений равновесия (равновесных ориентаций) спутника в орбитальной системе координат при заданных значениях коэффициентов демпфирования и главных центральных моментов инерции, получены условия их существования. Для нулевого положения равновесия, когда оси связанной со спутником системы координат совпадают с осями орбитальной системы координат, получены необходимые и достаточные условия асимптотической устойчивости с использованием критерия Рауса–Гурвица. Проведен детальный анализ областей выполнения условий асимптотической устойчивости нулевого положения равновесия в зависимости от трех безразмерных параметров задачи и выполнено численное исследование процесса затухания пространственных колебаний спутника при различных коэффициентах демпфирования. Показано, что существует широкий диапазон параметров демпфирования, выбирая из которого необходимые значения можно обеспечить асимптотическую устойчивость нулевого положения равновесия спутника в орбитальной системе координат.

Гутник С.А., Сарычев В.А. «Исследование стационарных движений системы двух связанных тел на круговой орбите с применением методов компьютерной алгебры» Журнал вычислительной математики и математической физики, 60, № 1, с. 80-87 (2020)

С использованием методов компьютерной алгебры и численных методов проведено исследование свойств нелинейной алгебраической системы, определяющей равновесные ориентации системы двух тел, соединенных сферическим шарниром, движущихся по круговой орбите под действием гравитационного момента. Главное внимание уделяется изучению равновесных ориентаций связки двух тел для специальных случаев, когда одна из главных осей инерции как первого, так и второго тела совпадает с нормалью к плоскости орбиты, радиусом вектором или касательной к орбите. Для определения равновесных ориентаций связки двух тел проводилась декомпозиция системы стационарных алгебраических уравнений движения на 9 подсистем. Для решения системы алгебраических уравнений применялись алгоритмы построения базисов Гребнера. Положения равновесия определялись путем численного анализа корней алгебраических уравнений из построенного базиса Гребнера.