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.

Навеен П.Т., Симхадри Р.Р., Ранджит С.К. «Совместное влияние температуры капли и смачиваемости поверхности на динамику столкновения отдельной капли» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 65-78 (2020)

Экспериментально исследовано влияние температуры жидкой капли на термо- и гидродинамику отдельной капли, падающей на поверхность, имеющую различную гидрофобность. Как правило, варьирование температуры жидкости приводит к изменению таких ее свойств, как плотность, вязкость, поверхностное натяжение и энтальпия, и в результате динамика капли испытывает видоизменения. Используя высокоскоростные средства воспроизведения изображений, картины морфологии и расширения капли исследуются в случае столкновения капли воды с гидрофильной, гидрофобной и супергидрофобной поверхностями. Деформация капли отслеживалась качественно и количественно для капель, температура которых находилась в диапазоне от 5 до 85°C, а число Вебера было между 14.5 и 160. В результате наблюдений найдено, что с ростом температуры жидкости коэффициент удлинения возрастает из-за совместного эффекта уменьшения плотности, поверхностного натяжения, вязкости и краевого угла смачивания твердой поверхности. Отмечено, что разница в удлинении капель при крайних значениях температуры в исследованном диапазоне температур для гидрофильной, гидрофобной и супергидрофобной поверхностей составляла 62.7, 27.76 и 20.52%, соответственно. При низкой температуре сила поверхностного натяжения преобладает, состояние Касси–Бакстера доминирует на текстурированной супергидрофобной поверхности, и капли отскакивают. Напротив, при повышенных температурах граница раздела между жидкостью и твердой средой разрывается, и жидкость проникает в каверны на поверхности, что имеет следствием состояние Венцеля. Более того, найдено, что та капля, которая испытывает многочисленные отскоки в низкотемпературном режиме, налипает на супергидрофобную подложку при высокой температуре капли независимо от числа Вебера.

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.

Вениаминов С.С., Клюшников В.Ю., Козлов С.И., Нагорский П.М. «Анализ временных вариаций аварийных запусков ракет в СССР (России) и США» Космические исследования, 56, № 6, с. 471-479 (2018)

Проведен сравнительный анализ временных вариаций относительного числа неудачных запусков ракет в России (СССР) и США, и установлено, что вариации относительного числа неудачных запусков являются антиперсистентными. Проанализированы частоты аварийных пусков изделий ракетно-космической техники в зависимости от уровня и фазы цикла солнечной активности. Показано, что для фазы роста солнечной активности относительное количество неудачных пусков в России (СССР) и США превышает аналогичные величины для фазы спада солнечной активности, хотя явной зависимости между солнечной активностью и количеством неудачных пусков не наблюдается.

Назаретов А.А., Яицков И.А., Чукарин А.Н. «Анализ акустических характеристик при шлифовании рельсов средствами малой механизации и снижение шума систем приводов рельсошлифовальных станков» Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения (РГУПС), № 1, с. 34-40 (2020)

Проведен анализ акустических характеристик при шлифовании рельсов средствами малой механизации. Рассмотрены закономерности формирования структурной составляющей шума. Представлена расчетная схема проектируемой кабины с требуемой величиной звукоизоляции. Произведён расчёт вводимой в пол проектируемой кабины вибрационной мощности.

Назарков И.С., Калегаев В.В., Власова Н.А., Береснева Е.А., Бобровников С.Ю., Prost A. «Динамика магнитосферного магнитного поля во время мощных магнитных бурь 2015 г. по данным измерений КА Van ALlen Probes и результатам моделирования» Космические исследования, 56, № 6, с. 429-439 (2018)

Представлены результаты исследования динамики потоков протонов кольцевого тока и магнитного поля в сердцевине радиационных поясов во время двух мощных магнитных бурь 2015 года (17–18.III и 22–23.VI) с близкой амплитудой Dst-вариации (Dstmax∼200 нТл). Проведен анализ экспериментальных данных, полученных с двух космических аппаратов Van Allen Probes (ранее Radiation Belt Storm Probes, RBSP), находящихся на орбите, близкой к экваториальной. Выполнено моделирование кольцевого тока и магнитного поля в рамках параболоидной модели магнитосферы Земли А2000. В результате сравнительного анализа динамики кольцевого тока и магнитного поля в сердцевине радиационных поясов на главных фазах двух бурь 2015 г. получено подтверждение существования механизма развития кольцевого тока и, соответственно, геомагнитной бури под действием мощного импульса давления солнечного ветра. Обнаружено, что во время магнитной бури 22–23.VI.2015 развитие кольцевого тока на главной фазе продолжалось, несмотря на поворот ММП к северу и последующий продолжительный период с положительной Bz-компонентой в солнечном ветре. Наблюдаемый в буре 22–23.VI.2015 эффект объясняется усилением буревого кольцевого тока вследствие продолжительного и мощного импульса давления солнечного ветра, приводящего к неадиабатическому переносу частиц кольцевого тока на более низкие L-оболочки.

Назаров С.А. «Рассеяние упругих волн на малых частотах в бесконечной пластине Кирхгофа» Записки научных семинаров ПОМИ. Математические вопросы теории распространения волн, 483, с. 142-177 (2019)

На малых частотах исследуется рассеяние волн при прохождении вдоль пластины Кирхгофа в форме локально возмущенной полосы со свободным краем. Асимптотический анализ показал, что обе распространяющиеся волны, изгибная и крутильная, “почти не замечают” искажения сторон полосы, т.е. коэффициенты прохождения мало отличаются от единицы, а остальные коэффициенты рассеяния малы. Иными словами, наблюдается эффект, родственный аномалии Вайнштейна в акустическом волноводе. Асимптотические процедуры основаны на детальном исследовании спектра вспомогательного операторного пучка, а также соответствующей статической задачи. Обоснование асимптотики проводится при помощи техники весовых пространств с отделенной асимптотикой.

Назаров С.А. «Аномалии рассеяния акустических волн вблизи точек отсечки непрерывного спектра (обзор)» Акустический журнал, 66, № 5, с. 489-508 (2020)

Описаны несколько аномалий рассеяния волн в акустических волноводах с цилиндрическими или гофрированными жесткими стенками на частотах, близких к точкам отсечки (порогам) непрерывного спектра. Вводится понятие пороговых резонансов, которые порождены “почти стоячими волнами”, не переносящими энергию в бесконечность. Для гофрированных волноводов приведены примеры раскрытия спектральных лакун (зон торможения волн) и собственных чисел около их краев, обычных или вырожденных порогов. Описываются аномалии Вайнштейна и Вуда, возникающие выше и ниже порогов и заключающиеся соответственно в “почти полном” отражении или прохождении волн и в непропорционально быстрой изменяемости дифракционной картины. Обсуждаются примеры полного прохождения волны (“невидимости препятствия”) и процедуры обострения или сглаживания аномалии Вуда, в частности, построение собственных чисел внутри непрерывного спектра и соответствующих захваченных волн. Сравниваются принципы излучения Зоммерфельда, Умова–Мандельштама и предельного поглощения, а также особенности их применения на порогах.

Назиров Р., Эйсмонт Н., Арефьев В., Коротков Ф., Погодин А., Михайлов Е., Мжельский П., Трегубов А., Дитрих А. «Задачи разработки миссии "Спектр–Рентген–Гамма"» Космические исследования, 57, № 1, с. 74-80 (2019)

Проект “Спектр–Рентген–Гамма” предназначен для обзора всей небесной сферы в рентгеновском диапазоне с помощью двух телескопов, установленных на космическом аппарате с тем же названием. Кроме того, некоторые специально выбранные участки неба и отдельные источники излучения планируется исследовать после завершения обзора. Аппарат планировалось запустить в окрестность солнечно-земной коллинеарной точки либрации L2 в 2018 г. с помощью ракеты-носителя Протон-М с разгонным блоком ДМ-3. Полный обзор небесной сферы заключается в ее сканировании путем вращения параллельных осей телескопов вокруг оси аппарата, в среднем следующей за направлением на Солнце. Запоминаемые на борту аппарата данные измерений затем передаются на наземные станции приема с использованием средненаправленной антенны, ось которой совпадает с осью вращения аппарата, что создает некоторые ограничения при проектировании миссии. В состав этих ограничений входит допустимая амплитуда траектории движения аппарата относительно точки либрации в направлении, ортогональном линии Земля–Солнце. Кроме того, расход рабочего тела, имеющегося на борту аппарата, допускается только на коррекции орбиты с целью его удержания в окрестности точки либрации. В этой связи был разработан метод использования разгонного блока с целью уменьшения упомянутой амплитуды до приемлемых значений в условиях требований, предъявляемых к блоку. В статье приводится оценка его эффективности.

Найгерт К.В., Целищев В.А. «Конструктивные особенности систем демпфирования и виброгашения, базирующихся на принципе неоднородного распределения диссипативно-жесткостных свойств рабочей среды» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение, № 2, с. 40-46 (2019)

Важной задачей в машиностроении, авиастроении, энергетике является обеспечение целостности систем и узлов, которая может быть нарушена в результате ударных и вибрационных нагрузок, что требует развития имеющихся и поиска новых конструкций средств виброзащиты и демпфирования. Актуальным решением данной проблемы может стать применение магнитореологических систем, отличающихся высокой эффективностью и адаптивностью рабочих характеристик в ответ на изменяющиеся параметры нагрузки в реальном времени, с сохранением всех преимуществ гидравлических систем амортизации. Также существующие магнитореологические системы демпфирования во многом сохраняют принцип работы гидравлических опор, а именно управление жесткостью жидкостной камеры за счет регулирования расхода рабочей среды на магнитореологическом дросселе с игнорированием возможности реализации в магнитореологической среде различных реологических и динамических эффектов, позволяющих моделировать диссипативно-жесткостные свойства магнитореологической опоры. Представлена запатентованная конструкция, реализующая оригинальный способ регулирования диссипативно-жесткостных свойств магнитореологической опоры. Моделирование неоднородных распределенных диссипативно-жесткостных свойств магнитореологической рабочей среды позволяет создавать магнитореологические опоры с качественно новыми динамическими характеристиками. Применение данного метода реализации управления виброзащиты и демпфирования требует создания новых конструкций магнитореологических устройств. Приводится конструкция магнитореологического устройства амортизирования, способного одинаково эффективно работать в режиме как виброзащиты, так и демпфирования. Разработанная конструкция является универсальной и легко модифицируемой, что позволяет адаптировать ее не только под различные режимы работы, но и оптимизировать характеристики рабочих камер – магнитореологической и рессорно-реологической, расширяя диапазон рабочих параметров. Проведена оценка вклада вязкости рабочей среды в диссипативные процессы магнитореологических виброопор. Произведена компоновка универсального магнитореологического устройства амортизирования.

Зверева М.А., Нароенков С.А., Шустов Б.М., Шугаров А.С. «Космическая система обнаружения опасных небесных тел, приближающихся к земле с дневного неба ("СОДА")» Космические исследования, 56, № 4, с. 300-310 (2018)

Развита концепция космической системы СОДА (Система Обнаружения Дневных Астероидов), целью которой является обнаружение не менее 95% опасных небесных тел размером более 10 м, летящих со стороны Солнца к Земле. Космический аппарат, снабженный в оптимальном варианте 3-мя широкоугольными оптическими телескопами малой апертуры (20–30 см) будет размещен на гало-орбитe вокруг точки либрации L1 системы Солнце–Земля. Это обеспечит выдачу предупреждения о приближении опасного объекта со стороны Солнца и позволит определить орбиту и точку входа тела в атмосферу Земли с достаточной точностью, по крайней мере, за несколько часов до его столкновения с Землей. Рассмотрены требования к системе, описываются результаты предварительного проектирования комплекса аппаратуры, проведены расчеты зон видимости и предложены варианты режимов передачи информации. Показано, что при кооперации с другими (в частности, наземными) проектами, нацеленными на наблюдение объектов, летящих со стороны ночного неба, существует возможность заблаговременного обнаружения в околоземном пространстве всех опасных тел размером более 10 м, приближающихся к Земле практически с любого направления.

Луговая М.А., Швецова Н.А., Резниченко А.Н., Наседкин А.В., Рыбянец А.Н. «Общие соотношения между упругой дисперсией и затуханием в диссипативных средах» Известия РАН. Серия физическая, 84, № 9, с. 1279-1281 (2020)

Экспериментально исследованы частотные зависимости комплексных модулей упругости керамоматричных пьезокомпозитов керамика/кристалл с высокими упругими потерями и дисперсией. Экспериментальные результаты сопоставлены с теоретическими зависимостями, полученными с использованием общих соотношений Крамерса–Кронига.

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.

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.

Мартинес-Беденко В.А., Пилипенко В.А., Федоров Е.Н., Нахайо Э., Яйзенгау Э. «Низкоширотные Pi2 волны по наблюдениям на спутниках SWARM и наземных станциях» Космические исследования, 58, № 1, с. 5-15 (2020)

Рассмотрены волновые возмущения геомагнитного поля типа Pi2 (периоды 1–2 мин), зарегистрированные одновременно магнитометрами на низкоширотных станциях в Африке и на низкоорбитальных спутниках SWARM как во время начала суббури, так и в не-суббуревые периоды. В ночное время волны Pi2 в верхней ионосфере и на Земле почти одинаковы по амплитуде и синфазны. Эти волны на спутнике в основном проявляются в продольной (вдоль геомагнитного поля) и радиальной магнитных компонентах. Сравнение результатов наблюдений с моделью взаимодействия МГД волн с системой ионосфера–атмосфера–Земля показывает, что ночные низкоширотные сигналы Pi2 создаются магнитосферными быстрыми магнитозвуковыми волнами, проходящими при распространении к Земле через область непрозрачности. Результаты аналитических оценок и численное моделирование согласуются со свойствами Pi2 сигналов, зарегистрированных в верхней ионосфере и на Земле.

Калегаев В.В., Баринова В.О., Мягкова И.Н., Еремеев В.Е., Парунакян Д.А., Нгуен Д., Баринов О.Г. «Эмпирическая модель высокоширотной границы внешнего радиационного пояса Земли на высотах до 1000 км» Космические исследования, 56, № 1, с. 40-46 (2018)

Представлена эмпирическая модель высокоширотной границы внешнего радиационного пояса Земли (РПЗ), построенная на основе данных измерений потоков электронов на полярных низкоорбитальных ИСЗ КОРОНАС-Фотон, Метеор-М1 и Метеор-М2. Граница определялась по резкому падению до фонового уровня потока захваченных электронов с энергиями 100 либо 200 кэВ в приполюсной части профиля внешнего радиационного пояса. Реализован численный алгоритм для определения момента регистрации наиболее быстрого изменения потоков. Первичный поиск выполнялся на данных, усредненных до разрешения 30 сек, затем повторялся на данных с более высоким разрешением. Получена функциональная зависимость для аппроксимации полученного набора пересечений границы кривой эллиптической формы. Эмпирическая модель, построенная по данным измерений КОРОНАС-Фотон в эпоху аномально низкой геомагнитной активности, отражает долготную структуру высокоширотной границы внешнего радиационного пояса, связанную с внутренним магнитным полем (МП) Земли, а также ее зависимость от мирового времени. На основе данных пересечений высокоширотной границы внешнего РПЗ (ВРПЗ) в эпоху 2014–2016 гг. определена величина сдвига границы к экватору с ростом геомагнитной активности, а также величина смещения границы в ночную сторону вследствие суточного вращения Земли.

Недосєка С.А., Яременко М.А., Овсієнко М.А., Недосєка А.Я., Журавльов С.В., Ободовський Б.М., Савченко О.К., Епов С.Г. «Оцінка стану і прогнозування руйнівного навантаження при акустико-емісійних випробуваннях посудин під тиском з обмеженим доступом до контрольованої поверхні [Оценка и прогнозирование разрушающей нагрузки при акустико-эмиссионных испытаниях сосудов под давлением с ограниченным доступом к контролируемой поверхности]» Техническая диагностика и неразрушающий контроль, № 1, с. 8-16 (2020)

Розглянуто особливості проведення акустико-емісійного контролю на прикладі об'єкту станції розподілу повітря К-158 цеху водообробки ОПЗ при проведенні пневмовипробування. Даний об'єкт контролю складається з трьох поєднаних між собою посудин тиску, закритих зовні металевим корпусом, у зв'язку з чим доступ до кожної окремої посудини є обмеженим. Показано, як у такому випадку можливо провести акустико-емісійний контроль і отримати результати, придатні для прогнозування руйнівного навантаження. Відзначено, що застосування зонної локації при таких випробуваннях дозволяє без демонтажу зовнішнього корпусу вирішити проблеми оцінки стану недоступних для контролю поверхонь внутрішніх посудин. Розраховано на основі результатів двох етапів пневмовипробування руйнівне навантаження для кожного з об'єктів контролю. Показано, що їх поточний стан є задовільним і дозволяє подальшу експлуатацію. Рекомендовано враховувати отримані результати при складанні нормативних матеріалів щодо акустико-емісійного контролю

Недосєка С.А., Яременко М.А., Овсієнко М.А., Недосєка А.Я., Журавльов С.В., Ободовський Б.М., Савченко О.К., Епов С.Г. «Оцінка стану і прогнозування руйнівного навантаження при акустико-емісійних випробуваннях посудин під тиском з обмеженим доступом до контрольованої поверхні [Оценка и прогнозирование разрушающей нагрузки при акустико-эмиссионных испытаниях сосудов под давлением с ограниченным доступом к контролируемой поверхности]» Техническая диагностика и неразрушающий контроль, № 1, с. 8-16 (2020)

Розглянуто особливості проведення акустико-емісійного контролю на прикладі об'єкту станції розподілу повітря К-158 цеху водообробки ОПЗ при проведенні пневмовипробування. Даний об'єкт контролю складається з трьох поєднаних між собою посудин тиску, закритих зовні металевим корпусом, у зв'язку з чим доступ до кожної окремої посудини є обмеженим. Показано, як у такому випадку можливо провести акустико-емісійний контроль і отримати результати, придатні для прогнозування руйнівного навантаження. Відзначено, що застосування зонної локації при таких випробуваннях дозволяє без демонтажу зовнішнього корпусу вирішити проблеми оцінки стану недоступних для контролю поверхонь внутрішніх посудин. Розраховано на основі результатів двох етапів пневмовипробування руйнівне навантаження для кожного з об'єктів контролю. Показано, що їх поточний стан є задовільним і дозволяє подальшу експлуатацію. Рекомендовано враховувати отримані результати при складанні нормативних матеріалів щодо акустико-емісійного контролю

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.

Егоров И.В., Илюхин И.М., Нейланд В.Я. «Численное моделирование взаимодействия скачка уплотнения с пограничным слоем над движущейся поверхностью» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 110-117 (2020)

Рассматриваются результаты численного моделирования взаимодействия скачка уплотнения с ламинарным пограничным слоем на движущейся плоской пластине, обтекаемой сверхзвуковым потоком совершенного газа при числе Маха М_∞=3. Скачок уплотнения задается с помощью граничных условий Ренкина–Гюгонио, что соответствует в идеальном газе ударной волне от клина с заданным углом полураствора. Моделирование основано на численном решении двумерных нестационарных уравнений Навье–Стокса методом установления. Для верификации расчетных результатов проводится сравнение отрывного обтекания неподвижной плоской пластины с экспериментальными данными. На основе численных данных исследуется влияние скорости движения пластины на структуру отрывного течения и основные закономерности данной задачи. Показано, что движение стенки вниз по потоку уменьшает протяженность отрывной области, а обратное движение увеличивает.

Бутенин Н.В., Неймарк Ю.И., Фуфаев Н.А. Введение в теорию нелинейных колебаний. 2-е изд. (1987). 382 с.

Изложены основные вопросы теории нелинейных колебании, начиная с исходных, прочно вошедших в науку, и кончая вопросами, вводящими читателя в ее современное состояние. Рассмотрены как точные, так и приближенные методы теории нелинейных колебаний. Особое место занимают методы научной школы Мандельштама–Андронова. Вместе с тем в книге нашли определенное отражение идеи и методы, разнимаемые другими научными школами.

Нейштадт А.И., Бисноватый-Коган Г.С. «Движение пары гравитирующих тел в присутствии темной энергии: малые отклонения от кеплеровского движения» Астрономический журнал, 97, № 9, с. 707-713 (2020)

Исследована задача о движении двух гравитирующих тел при наличии темной энергии (ТЭ), рассматриваемой как возмущающий фактор. В дополнение к частоте прецессии орбиты, полученной в предыдущих работах, вычислена поправка к частоте орбитального движения и исследованы колебания большой полуоси и эксцентриситета орбиты, вызванные влиянием ТЭ.

Исаев А.Е., Матвеев А.Н., Некрич Г.С. «Использование отражения звука для подтверждения возможности калибровки векторного приемника в незаглушенном бассейне» Измерительная техника, № 9, с. 53-58 (2019)

Рассмотрены причины, затрудняющие применение тонально-импульсного метода для калибровки векторного приемника подводного звука. Описан эксперимент, выполненный для подтверждения корректности калибровки векторного приемника с использованием метода скользящего комплексного взвешенного усреднения, когда чувствительность, измеренную в реверберационном звуковом поле, нельзя сравнить с результатами других независимых методов. В качестве критерия использовали правильность измерения параметров искажений, вносимых в прямую волну излучателя звуковой волной, отраженной от границы раздела сред вода-воздух. Предложенный прием позволил экспериментально установить возможность выделять в реверберационном звуковом поле бассейна векторную величину прямой волны излучателя в частотном диапазоне, перекрывающем диапазон тонально-импульсного метода и расширенном до частот камеры стоячей звуковой волны.

Исаев А.Е., Некрич С.Ф., Черников И.В. «Передача единицы звукового давления гидрофонам с учетом условий их применения» Измерительная техника, № 1, с. 63-67 (2020)

Описана измерительная установка для воспроизведения единицы звукового давления в воде на частотах 1–500 Гц в диапазоне температур 0,5–35°С при избыточных статических давлениях до 60 МПа. Цель создания установки – расширение функциональных возможностей Государственного первичного эталона единиц звукового давления и колебательной скорости в водной среде ГЭТ 55-2017. Показана целесообразность моделирования в ГЭТ 55-2017 рабочих условий применения гидрофона. Рассмотрены принципы функционирования и метрологические характеристики созданной установки. Приведены особенности измерительной процедуры калибровки гидрофона.

Деминов М.Г., Непомнящая Е.В., Обридко В.Н. «Индексы солнечной активности для параметров ионосферы в циклах 23 и 24» Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 1, с. 3-8 (2020)

Проведен анализ особенностей изменений индексов солнечной активности (F – потока солнечного радиоизлучения на длине волны 10.7 см, R_i – относительного числа солнечных пятен, новая версия) и ионосферного индекса этой активности T в солнечных циклах 23 и 24, которые были низкими по амплитуде солнечной и геомагнитной активности. Для этого рассмотрены скользящие средние за 12 мес. и сглаженные (с помощью 24-месячного фильтра) значения этих индексов. Получено, что в среднем связь между индексами T и F оставалась стабильной для этих циклов и не отличалась от предыдущих солнечных циклов. Связь между индексами T и R_i изменялась со временем в циклах 23 и 24 и отличалась от предыдущих циклов. Кроме того, для цикла 24 наблюдался отчетливый эффект гистерезиса в зависимости сглаженных значений T от R_i, когда на фазах роста и спада солнечного цикла фиксированному значению R_i соответствовали разные значения T. Этот эффект отсутствовал в зависимости T от F. Тем самым подтверждено, что индекс F является более точным, чем R_i индикатором солнечной активности для ионосферы.

Нестерёнок А.В. «Столкновительная накачка мазеров он вблизи остатков сверхновых звезд» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 7, с. 480-493 (2020)

Рассматривается столкновительная накачка мазеров ОН в недиссоциативных ударных волнах С-типа около остатков сверхновых звезд. Исследуется возникновение мазерного излучения в линиях ОН для различных значений параметров ударной волны – скорости ударной волны, плотности газа перед фронтом, скорости ионизации газа космическим излучением, величины магнитного поля. Наибольшее значение оптической толщины в линии 1720 МГц достигается при высоких скоростях ионизации газа ζ≥10^–15 с^–1, начальной плотности n_H,0≤2×10⁴ см^–3 и скорости ударной волны u_s≥20 км/с. Согласно расчетам, имеется также инверсия населенностей уровней для переходов 6049 и 4765 МГц возбужденных вращательных состояний молекулы ОН. Однако оптическая толщина в этих линиях мала для всех исследуемых значений параметров ударной волны, что объясняет отсутствие детектирования мазерного излучения в этих линиях в остатках сверхновых звезд.

Боголюбов А.Н., Кобельков Г.М., Козлов В.В., Маслов В.П., Моисеев Е.И., Нефедов Н.Н., Тихонов Н.А., Соколов Д.Д., Ягола А.Г. «К восьмидесятилетию Валентина Федоровича Бутузова» Журнал вычислительной математики и математической физики, 60, № 2, с. 169-170 (2020)

DOI: 10.31857/S0044466920020052. 23 ноября 2019 исполнилось 80 лет со дня рождения профессора физического факультета Московского государственного университета Валентина Федоровича Бутузова. В.Ф Бутузов поступил учиться на физический факультет в 1957 г. после окончания с золотой медалью сельской школы, и с тех пор вся его жизнь связана с Московским университетом, где он прошел все ступени от студента до профессора, заведующего кафедрой. Научные интересы В.Ф. Бутузова, сформировавшиеся еще в студенческие годы, связаны с теорией сингулярных возмущений, основы которой заложены в известных трудах А.Н. Тихонова. В 1963 г. В.Ф. Бутузов защитил дипломную работу, а в 1966 г. – кандидатскую диссертацию под руководством профессора А.Б. Васильевой. В кандидатской диссертации были исследованы обнаруженные им особые асимптотические свойства решений сингулярно возмущенных интегродифференциальных уравнений, качественное отличные от свойств решений дифференциальных уравнений. Затем в семидесятых годах В.Ф. Бутузовым был сделан важный шаг в развитии методов построения асимптотических разложений погранслойных решений. Он разработал метод угловых пограничных функций, позволяющий строить асимптотические разложения решений сингулярно возмущенных краевых задач для основных типов уравнений математической физики в тех случаях, когда граница области содержит угловые точки. Этот метод и его применения составили основное содержание докторской диссертации В.Ф. Бутузова, защищенной им в 1979 г. В последующие годы В.Ф. Бутузовым были получены новые важные результаты в теории сингулярных возмущений и ее приложениях. Совместно с коллегами и учениками было разработано новое направление – асимптотическая теория контрастных структур, т.е. решений нелинейных сингулярно возмущенных уравнений с внутренними переходными слоями. За работы по созданию и развитию этого направления В.Ф. Бутузов и его коллеги А.Б. Васильева и Н.Н. Нефёдов удостоены в 2003 году высшей научной награды Московского университета – Ломоносовской премии 1-й степени. В последнее десятилетие В.Ф. Бутузовым получен ряд фундаментальных результатов по исследованию сингулярно возмущенных задач с кратными корнями вырожденного уравнения, а также сингулярно возмущенных задач для частично диссипативных систем уравнений В.Ф. Бутузов вместе с А.Б. Васильевой является создателем всемирно признанной научной школы по теории сингулярных возмущений. Под их руководством многие годы работает семинар по асимптотическим методам на кафедре математики физического факультета МГУ. В.Ф. Бутузов является автором более 250 научных статей и пяти монографий по асимптотическим методам в сингулярно возмущенных задачах. Три монографии написаны совместно с А.Б. Васильевой, еще одна – совместно с А.Б. Васильевой и Л.В. Калачёвым. Две из этих монографий переведены в США и Китае. Последняя монография В.Ф. Бутузова, изданная в 2014 году, содержит результаты последнего десятилетия. Под руководством В.Ф. Бутузова защищены 15 кандидатских диссертаций, а четверо его учеников стали докторами наук. Валентин Федорович обладает замечательным талантом педагога и лектора, пользующегося неизменной любовью студентов и уважением коллег. Неоднократно по результатам опросов студентов он был назван преподавателем года физического факультета, последний раз – в 2019 году, а в 2010 году – преподавателем года МГУ (это очень почетное звание ежегодно присуждается студентами только одному преподавателю из огромного многотысячного коллектива преподавателей университета). На протяжении 20 лет (с 1993 г. по 2014 г.) В.Ф. Бутузов заведовал кафедрой математики физического факультета, являясь прямым преемником А.Н. Тихонова и А.Г. Свешникова. Учебные пособия «Математический анализ в вопросах и задачах» и «Линейная алгебра в вопросах и задачах», написанные В.Ф. Бутузовым вместе с коллегами по кафедре и выдержавшие под редакцией В.Ф. Бутузова несколько изданий, активно используются и на физическом факультете МГУ, и на других факультетах, и в других вузах. На основе 50-летнего опыта чтения лекций по математическому анализу В.Ф. Бутузов подготовил эти лекции к изданию. Первая, вторая и третья части «Лекций по математическому анализу» вышли в 2012 г., 2014 г. и 2015 г. Начиная с 1979 г., В.Ф. Бутузов принимает активное участие в работе над школьными учебниками геометрии. Созданные при его участии и под руководством А.Н. Тихонова эти учебники были признаны лучшими на всесоюзном конкурсе в 1988 г. В настоящее время они являются основными учебниками геометрии в большинстве школ Российской федерации. По ним учились и учатся десятки миллионов школьников России и бывших союзных республик. В последние 7–8 лет В.Ф. Бутузовым вместе с коллегами С.Б. Кадомцевым и В.В. Прасоловым создан новый учебно-методический комплект по геометрии для общеобразовательных школ. В комплект входят учебники для 7-9 и 10-11 классов, написанные под редакцией академика В.А. Садовничего, методические пособия для учителей, рабочие тетради и тематические тесты для школьников. Новые учебники получили положительные отзывы комиссий РАН и РАО, они уже используются в ряде школ России, в том числе в школах г. Севастополя. На протяжении 12 лет В.Ф. Бутузов вел курс геометрии в СУНЦ МГУ – школе-интернате им. А.Н. Колмогорова. В.Ф. Бутузов ведет разнообразную научно – общественную работу. Он является членом двух диссертационных советов при МГУ, членом научно–методического совета по математике при Министерстве науки и образования РФ, на физическом факультете с 1995 г. по 2011 г. был заместителем декана факультета. Валентин Федорович – человек разносторонних интересов. В молодые годы он в течение 25 лет выступал в составе сборной МГУ по футболу, был неоднократным чемпионом и призером первенства Москвы среди вузов.

Андреев А.О., Нефедьев Ю.А., Демина Н.Ю., Петрова Н.К., Загидуллин А.А. «Разработка методов навигационной привязки окололунных космических аппаратов к селеноцентрической динамической системе координат» Астрономический журнал, 97, № 9, с. 765-775 (2020)

Современные космические оптические наблюдения в исходном виде содержат значительные геометрические и яркостные искажения. Данная проблема может быть решена на основе геометрической коррекции и преобразования координат опорных объектов в принятые картографические проекции. В работе рассматривается метод координатной трансформации к опорной селеноцентрической динамической системе с применением электронных карт, в качестве которых выступает база опорных селенографических объектов. Процесс трансформации предполагает формирование фотограмметрически скорректированного изображения, идентификацию наблюдаемых и включенных в электронные карты объектов. Зная наблюдаемые селенографические координаты искомой точки, программными средствами определяются ее высотные данные на поверхности Луны по отношению к опорным объектам. Предварительные селенографические координаты искомой точки могут быть определены с использованием как наземных позиционных наблюдений, так и с помощью бортовых угломерных устройств, таких как лазерный интерферометр. Статья основана на докладе, сделанном на конференции “Астрометрия вчера, сегодня, завтра” (ГАИШ МГУ, 14–16 октября 2019 г.).

Аванесов Г.А., Бессонов Р.В., Куркина А.Н., Никитин А.В., Сазонов В.В. «Оценка точности определения ориентации системы звездных датчиков по экспериментальным данным» Космические исследования, 56, № 1, с. 47-61 (2018)

Звездный датчик БОКЗ-М60 (Блок Измерения Координат Звезд) предназначен для определения параметров ориентации осей собственной системы координат относительно осей инерциальной системы по наблюдениям участков звездного неба. Ошибку одиночного определения ориентации собственной системы координат датчика удобно характеризовать вектором бесконечно малого поворота этой системы относительно ее найденного положения. Натурные и стендовые испытания показали, что у покоящегося датчика среднеквадратичные значения компонент этого вектора вдоль осей собственной системы координат, лежащих в плоскости ПЗС-матрицы датчика, составляют менее 2", компонента вдоль оси, перпендикулярной плоскости матрицы, характеризуется среднеквадратичным значением 15". Совместная обработка одномоментных показаний нескольких датчиков, находящихся на одной платформе, позволяет улучшить указанные характеристики точности. В данной работе приводятся оценки точности систем из двух и четырех датчиков БОКЗ-М60, сделанные по измерениям, выполненным в процессе штатной эксплуатации этих приборов на спутнике Ресурс-П. Обработка измерений системы датчиков позволила повысить точность определения ориентации каждого из них и исследовать случайные и систематические ошибки в этих измерениях.

Аванесов Г.А., Бессонов Р.В., Куркина А.Н., Никитин А.В., Сазонов В.В. «Определение движения космического аппарата по измерениям четырех звездных датчиков» Космические исследования, 56, № 3, с. 252-266 (2018)

Звездный датчик БОКЗ-М60 (блок измерения координат звезд) предназначен для определения параметров ориентации собственной системы координат относительно инерциальной системы по наблюдениям участков звездного неба. В данной работе описаны методы и результаты обработки измерений комплекта из четырех датчиков БОКЗ-М60, выполненных на спутнике Ресурс-П № 2. Рассматривается отрезок времени более трех орбитальных витков (19003с), на котором спутник находился в орбитальной ориентации. Совместная обработка измерений четырех датчиков, выполненных в единые моменты времени, позволила связать с датчиками универсальную систему координат. Эта система со среднеквадратичной ошибкой менее 0.4' по каждому углу поворота вокруг ее осей согласуется с моделью вращательного движения спутника. Положение универсальной системы относительно приборной системы координат спутника определялось с использованием измерений угловой скорости. Среднеквадратичные ошибки такого определения по углам поворота универсальной системы вокруг ее осей составили 0.044, 0.051 и 0.18°. Низкочастотные (с частотами менее 0.05 Гц) вариации положений собственных систем координат датчиков относительно универсальной системы не превышают 10''. Эти вариации имеют периодический характер с основной частотой, равной орбитальной частоте. Среднеквадратичные значения высокочастотных составляющих указанных вариаций не превышают 18''.

Косинов С.Н., Никитин В.Ф., Тюренкова В.В., Смирнова М.Н. «Воздействие высокочастотного излучения на проводящий экран при движении с большими относительными скоростями» Вопросы оборонной техники. Научно-технический журнал. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму, № 11-12, с. 102-114 (2019)

При воздействии электромагнитного поля высокой частоты на электронные приборы в них могут возникать сбои или они вовсе могут выйти из строя. Поэтому защита бортовых электронных устройств, подверженных высокочастотному электромагнитному излучению, является важнейшей проблемой безопасности космических полетов. Настоящая работа содержит результаты теоретического исследования воздействия высокочастотного электромагнитного излучения на движущийся проводящий экран. Разработаны методы и представлены результаты, направленные на оценку защитных свойств проводящего экрана в зависимости от теплофизических и электромагнитных свойств материала, интенсивности и частоты излучения, а также относительной скорости источника излучения и цели.

Никитченко Ю.А., Тихоновец А.В. «Тестирование кинетико-гидродинамической модели на примере расчета обтекания поглощающей поверхности» Математическое моделирование, 32, № 9, с. 103-118 (2020)

Рассмотрена задача обтекания тонкой пластины бесконечного размаха, установленной поперек потока. Лобовая поверхность пластины поглощает газ. Для расчетов использовалась математическая модель течения, содержащая комбинацию модели Навье–Стокса–Фурье и модельного кинетического уравнения многоатомных газов. Расчеты проведены для сверхзвукового течения с числом Маха 2.31 при числах Кнудсена 0.1–0.001 и коэффициенте поглощения поверхности пластины от 0 до 1. Полученные поля течения сравнивались с решениями модельного кинетического уравнения многоатомных газов. Коэффициент сопротивления пластины сравнивался с известными литературными данными. При всех рассмотренных параметрах течения получено удовлетворительное совпадение с известными данными. Показано отсутствие разрывов производных газодинамических параметров в области сшивания кинетической и гидродинамической составляющих модели. Оценивается повышение вычислительной экономичности модели по отношению к решениям модельных кинетических уравнений. Делается вывод о пригодности рассмотренной кинетико-гидродинамической модели для описания высоконеравновесных течений.

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.

Никишин Е.Л., Павлова М.В., Сучилин А.В. «Метод визуализации пространственно-неоднородных акустических полей от микрообъектов на основе акустооптического взаимодействия в системе с двойным преобразованием Фурье» Известия Саратовского государственного университета. Новая серия. Серия: Физика, 19, № 3, с. 178-187 (2019)

Представлен метод акустооптической визуализации на основе двойного преобразования Фурье. В гибридном акустооптическом процессоре двойное Фурье-преобразование реализуется в процессе преобразования акустического сигнала от объекта акустической линзой, образованной сопряженными сферическими поверхностями двух кристаллов, и последующей обработки дифрагированного в фотоупругой среде света оптической собирающей линзой. Рассмотрена возможность использования данного способа для отображения с высоким разрешением акустических полей от микрообъектов с характерными размерами десятки микрометров. Изучена зависимость разрешающей способности рассматриваемого устройства визуализации от параметров акустической и оптической систем, а также системы регистрации изображения. Представлена оптическая система ввода лазерного пучка, позволяющая одновременно улучшить разрешающую способность устройства и обеспечить наблюдение акустических полей в широком угловом спектре. Приведены формулы для теоретической оценки разрешающей способности компонентов акустооптического процессора. Показано, что для получения одинаковой разрешающей способности акустооптического процессора по ортогональным направлениям акустического объекта необходимо реализовать оптическую систему с угловым разрешением в плоскостях, соответствующих этим направлениям, равным отношению углового разрешения акустической линзы к коэффициенту анаморфирования. Проведена экспериментальная проверка работоспособности акустооптического процессора. Представлены теоретическая и экспериментальная оценка разрешающей способности устройства в целом.

Крохмаль А.А., Николаев Д.А., Цысарь С.А., Сапожников О.А. «Создание эталонной плоской ультразвуковой волны в жидкости с помощью плоского пьезоэлектрического преобразователя большого волнового размера» Акустический журнал, 66, № 5, с. 475-488 (2020)

Показана возможность использования плоского пьезоэлектрического преобразователя большого волнового размера в качестве источника эталонной плоской ультразвуковой волны, которая может быть использована для калибровки гидрофонов мегагерцового диапазона частот. В проведенном эксперименте в качестве излучателя использован пьезокерамический диск диаметром 100 мм и частотой толщинного резонанса около 1 МГц. Разработан способ определения чувствительности преобразователя в режиме излучения по измерениям его электрического импеданса. Предложена методика нахождения параметров плосковолновой компоненты излучаемого акустического импульса по известному электрическому сигналу на генераторе. Показано, что профиль акустического импульса, измеренный калиброванным гидрофоном вблизи излучателя, хорошо совпадает с теоретически предсказанным сигналом.

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.

Жуков В.Т., Новикова Н.Д., Феодоритова О.Б. «Об одном подходе к интегрированию по времени системы уравнений Навье–Стокса» Журнал вычислительной математики и математической физики, 60, № 2, с. 267-280 (2020)

Разработан подход к интегрированию по времени системы нестационарных уравнений динамики сжимаемого теплопроводного газа. В его основе лежит принцип расщепления алгоритма решения уравнений Навье–Стокса на конвективный и диффузионный этапы. Конвективный этап представляет собой явную схему годуновского типа. Диффузионный этап реализуется с помощью чебышевской явно-итерационной схемы. Результирующая схема обеспечивает на разностном уровне выполнение основных законов сохранения, а ее алгоритмическая структура гарантирует эффективность параллельной реализации.

Чжанг Ф., Йи С.Х., Су С.В., Ню Х.Б., Лу С.Г. «Структура течения и распределение потока тепла в поле течения, вызванного стреловидным стабилизатором при М=6» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 97-109 (2020)

Структуры нестационарного течения и распределение поверхностного потока тепла в поле интерференционного течения, вызванного стабилизатором с прямой стреловидностью, зарегистрированы средствами рассеяния на наночастицах лазерным ножом и методом термочувствительных красок при числе Маха M=6. Одновременно для моделирования поля течения решаются уравнения Навье–Стокса, осредненные по Рейнольдсу, с использованием κ–ω SST (переноса сдвиговых напряжений) модели турбулентности. Численные результаты анализируются и сравниваются с данными экспериментов. В экспериментах наблюдались типичные структуры течения в области влияния стреловидного стабилизатора, которые включают отошедшую головную ударную волну, зону отрыва, тонкий пограничный слой около стабилизатора, подковообразный вихрь и т.д. Численные результаты хорошо согласуются с изображениями, полученными методом рассеяния на наночастицах лазерным ножом. Что касается распределения теплового потока, в экспериментах наблюдалась область со стороны передней кромки стабилизатора с высокой тепловой нагрузкой, обусловленной отрывом потока, и область с ростом теплового потока, вызванного головной ударной волной. Численные результаты по потоку тепла, вызванного головной ударной волной, имеют хорошее согласие с данными экспериментов, однако результаты в области высокого теплового потока вблизи передней кромки стабилизатора имеют гораздо большее отличие от данных эксперимента из-за повторного присоединения пограничного слоя, что, тем не менее, нуждается в дальнейшем уточнении.