Углов А.Л., Хлыбов А.А., Бычков А.Л., Кувшинов М.О. «О неразрушающем контроле остаточных напряжений в деталях осесимметричной формы из стали 03Н17К10В10МТ» Вестник Ижевского государственного технического университета (ИжГТУ), 22, № 4, с. DOI: 10.22213/2413-1172-2019-4-3-9 (2019)

Известно, что остаточные напряжения имеют важное значение в обеспечении работоспособности материалов. При отрицательных температурах они приводят к снижению надежности конструкций. Природа появления остаточных напряжений различная. В частности в процессе изготовления осесимметричных деталей из мартенситно-стареющей стали 03Н17К10В10МТ возникают значительные остаточные напряжения, которые часто приводят к появлению трещин и разрушению деталей, особенно в тех элементах изделий, где имеются концентраторы напряжений. Анализ литературных данных, результаты расчетов с использованием методов решения осесимметричной задачи теории упругости для остаточных напряжений в трубах показывают, что максимальные по абсолютной величине растягивающие осевые и тангенциальные напряжения сосредоточены вблизи наружной поверхности. В ряде производственных случаев требуется получение оперативной информации о величине остаточных напряжений, возникающих как в процессе производства этих изделий, так и при их эксплуатации, особенно при отрицательных температурах. На основании этих расчетов, а также анализа имеющихся разрушений был выбран метод контроля остаточных напряжений с использованием поверхностных акустических волн Рэлея. В предлагаемой методике контроля остаточных напряжений были использованы преобразователи с фиксированной базой между излучающим и приемным датчиками. Постоянная база в качестве измеряемого параметра позволяет использовать время распространения упругих волн. Предложен алгоритм расчета остаточных напряжений, в основе которого лежат уравнения акустоупругости для поверхностных волн. В качестве аппаратных средств измерений использовался ИВК «АСТРОН». На базе этой установки и предложенного алгоритма разработана методика определения остаточных напряжений в деталях сложной осесимметричной формы. Результаты акустических измерений были подтверждены данными, полученными на установке рентгеноструктурного анализа «ДРОН-2». Тем самым была показана возможность практического применения предложенной методики контроля с использованием поверхностных волн. Также показано, что для уменьшения ошибки измерения необходимо проводить как минимум 8 измерений в одной точке.

Угольников О.С., Маслов И.А. «Исследования фонового стратосферного аэрозоля с помощью многоцветных широкоугольных измерений фона сумеречного неба» Космические исследования, 56, № 2, с. 95-102 (2018)

Обсуждаются первые результаты мультиволновых измерений сумеречного фона с помощью камеры всего неба с цветной (RGB) ПЗС-матрицей, проведенных весной и летом 2016 г. в Центральной России (55.2°N, 37.5°E). Наблюдения проявляют эффект аэрозольного рассеяния на высотах до 35 км, существенно усиливающийся в длинноволновой области спектра (полоса R с эффективной длиной волны 624 нм). Анализ поведения цвета неба в период светлых сумерек с учетом поглощения озоном в полосах Шапюи позволяет восстановить угловые зависимости интенсивности аэрозольного рассеяния света. Это используется для определения параметров логнормального распределения аэрозольных частиц по размерам: среднего радиуса 0.08 мкм и ширины 1.5–1.6 для стратосферного диапазона высот.

Маслов И.А., Козелов Б.В., Угольников О.С. «Выделение поля молекулярного рассеяния на основе поляризационного анализа фона неба в средние сумерки и измерение температуры вблизи стратопаузы» Космические исследования, 56, № 4, с. 273-282 (2018)

Рассматривается наиболее простая реализация метода выделения однократного молекулярного рассеяния на основе поляризационных измерений фона сумеречного неба широкоугольными камерами. Метод может быть использован в период средних сумерек (зенитные расстояния Солнца 94–98°), когда эффективное однократное рассеяние происходит в верхней стратосфере и нижней мезосфере. Его применение к данным многолетних измерений в Московской области и Апатитах позволяет определить температуру данных слоев атмосферы, а также оценить величину вклада и характеристики многократного рассеяния света в период средних сумерек.

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.

Улыбышев С.Ю., Лысенко А.А. «Проектирование спутниковых систем оперативного глобального мониторинга с суточной кратностью повторения трассы полета» Космические исследования, 57, № 3, с. 229-238 (2019)

Представлена аналитическая методика проектирования спутниковых систем (СС) для оперативного глобального мониторинга (ОГМ) поверхности Земли. Указанная методика позволяет определить рациональный сдвиг по аргументу широты и долготе восходящего узла между спутниками в системе. Параметры орбиты одиночного космического аппарата, а также характеристики его области обзора целесообразно брать из базовых решений для СС ОГМ, рассмотренных авторами в более ранних работах. Полученные базовые решения позволяют найти максимальный перерыв в наблюдении любой точки на поверхности Земли для одиночного спутника, а представленная методика дает возможность определить рациональное расположение нескольких таких спутников в системе и минимизировать максимальный перерыв в наблюдении для всей СС. Методика разработана для КА, имеющих суточную кратность повторения трассы полета, и позволяет определить минимальное число спутников в системе, обеспечивающих перерыв в наблюдении не больше заданной величины. В работе представлено несколько семейств решений для СС с суточной кратностью повторения трассы полета на низких круговых орбитах высотой менее 2000 км.

Богачёв С.А., Ульянов А.С., Кириченко А.С., Лобода И.П., Рева А.А. «Микровспышки и нановспышки в короне Солнца» Успехи физических наук, 190, № 8, с. 838-858 (2020)

Благодаря повышению пространственного и временного разрешения наблюдений солнечной атмосферы, обусловленному главным образом прогрессом космических исследований, сейчас достигнуто понимание, что активность Солнца связана не только с крупными центрами, но и со структурами существенно меньших масштабов. Каждое новое достижение в технике эксперимента за последние 60 лет приводило к обнаружению всё более многочисленных мелких солнечных структур: рентгеновских активных областей в 1960-е годы, горячих рентгеновских точек в 1970-е, солнечных микровспышек в 1980-е и, наконец, с конца XX в. – солнечных нановспышек. Открытие каждого из таких явлений нового типа приводит к увеличению наших оценок полного энерговыделения в короне. В то же время суммарного энерговыделения, доступного из наблюдений, всё ещё недостаточно, чтобы обеспечить баланс между нагревом короны и её быстрым радиационным охлаждением. До сих пор не удаётся разрешить структуру и механизм наиболее мелкомасштабных явлений, нановспышек, что вызывает вопрос о том, корректно ли их классифицировать как вспышки. Представлены основные результаты, полученные к настоящему моменту в области исследования мелкомасштабной солнечной активности, главным образом микро- и нановспышек. Обсуждаются вопросы, которые надо решить, чтобы двигаться дальше.

Захаренко В.В., Кравцов И.П., Васильева Я.Ю., Коноваленко А.А., Ульянов О.М., Колядин В.Л. «Поиск низкоинтенсивных помех и распределений характеристик транзиентных сигналов в данных декаметрового обзора северного неба» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 2, с. 79-93 (2018)

Предмет и цель работы: Самой сложной задачей исследования транзиентных сигналов является доказательство их космического происхождения. В декаметровом диапазоне не существует ни одного радиотелескопа, который по эффективной площади (а значит, и по мгновенной чувствительности) хотя бы приближался к параметрам УТР-2. Это исключает возможность подтверждения космического происхождения низкоинтенсивных сигналов на каком-либо другом независимом радиотелескопе данного диапазона. Поэтому важность проведения всевозможных тестов для проверки возможного помехового происхождения сигналов-кандидатов нельзя переоценить. В работе проводится анализ распределений характеристик обнаруженных транзиентных сигналов и поиск возможных низкоинтенсивных помех в данных декаметрового обзора пульсаров и источников транзиентного излучения северного неба. Методы и методология: Обработка данных обзора с целью поиска симметричных по времени запаздывания помех из-за мерцаний на неоднородностях ионосферной плазмы, имеющих частотно-временные зависимости, которые похожи на дисперсионное запаздывание в межзвездной среде. Результаты: Сравнение распределений таких характеристик, как сигнал/шум и мера дисперсии, показывает существенное отличие продетектированных в проводимом обзоре сигналов от гипотетических помех, которые имели бы такое же значение смещения нижних частот рабочего диапазона по отношению к верхним, но вместо запаздывания характеризовались бы опережением. Эти различия подтверждают гипотезу о том, что обнаруженные в проводимом обзоре транзиентные сигналы порождаются источниками космического радиоизлучения. Заключение: Расширение конуса радиоизлучения различных типов нейтронных звезд, большое угловое и временное рассеяние в декаметровом диапазоне может объяснить детектирование большого количества одиночных сигналов с уникальными значениями мер дисперсии, т. е. ряда источников транзиентого излучения.

Захаренко В.В., Коноваленко А.А., Ерин С.Н., Бубнов И.Н., Васильева Я.Ю., Ульянов О.М., Яцына В.Ю. «Исследования радиоизлучения пульсаров с помощью секции радиотелескопа ГУРТ» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 23, № 3, с. 147-165 (2018)

Предмет и цель работы: Определение возможности исследования радиоизлучения пульсаров в метровом диапазоне волн с помощью малоразмерной субрешетки низкочастотного радиотелескопа нового поколения ГУРТ. Разработка методики совместных наблюдений радиоизлучения пульсаров в метровом и декаметровом диапазонах длин волн соответственно на радиотелескопах ГУРТ и УТР-2 для определения характеристик радиоизлучения в широкой полосе частот. Методы и методология: Уникальное расположение двух радиотелескопов перекрывающихся частотных диапазонов на территории одной обсерватории, а значит в условиях, когда среда распространения одинаково влияет на прохождение импульсного радиоизлучения пульсаров, регистрируемого этими телескопами, дает возможность определить спектр потока излучения этих источников в широкой полосе частот. Исследованы усредненные за 2–4 ч импульсы пульсаров. Гибкость структуры радиотелескопа УТР-2 и наличие нескольких радиоастрономических приемников позволяют анализировать сигналы, принятые как всем телескопом в стандартном аддитивном режиме, так и отдельными его секциями. Одновременная запись сигналов в этих конфигурациях позволяет контролировать влияние ионосферы на распространение сигнала в частотном диапазоне УТР-2. Результаты: На субрешетке радиотелескопа ГУРТ, состоящей из 25 активных антенных элементов, обнаружено излучение 16 известных пульсаров в диапазоне частот 30–70 МГц. Совместно с радиотелескопом УТР-2 проведены две сессии одновременных широкополосных наблюдений радиоизлучения пульсаров в диапазоне 16.5–70 МГц. В диапазоне частот 16.5–70 МГц получены средние значения плотности потока излучения и меры дисперсии, а также вариации этих параметров для пульсаров В1133+16, В1508+55 и В1919+21. Заключение: Выполненные в работе исследования подтверждают возможность эффективного использования отдельных секций радиотелескопа ГУРТ для радиоастрономических наблюдений, в частности, для исследования радиоизлучения пульсаров. Долговременные наблюдения пульсаров в широком диапазоне частот позволят получить средние значения плотности потока излучения, спектрального индекса, меры дисперсии пульсаров, а также вариации этих величин.

Коноваленко А.А., Захаренко В.В., Калиниченко Н.Н., Мельник В.Н., Сидорчук М.А., Станиславский А.А., Степкин С.В., Ульянов О.М. «Радиоизлучение Вселенной на радиодекаметровых волнах (по материалам цикла работ, который получил Государственную премию Украины в области науки и техники в 2018 году)» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 24, № 1, с. 3-43 (2019)

Предмет и цель работы: Реферативное представление и обзор работ последнего 40-летия в области низкочастотной радиоастрономии и обобщение их главных научно-технических результатов, которые удостоены Государственной премии Украины в отрасли науки и техники за 2018 г. Методы и методология: Использованы уникальные отечественные средства и методы наблюдений для комплексных длительных экспериментальных и теоретических исследований большой выборки объектов Вселенной в диапазоне декаметровых–метровых радиоволн. Результаты: Показаны высокоинформативные возможности низкочастотных(8–80 МГц) радиоастрономических исследований Солнечной системы, Галактики и Метагалактики, которые позволили обнаружить и изучить новые астрофизические объекты и явления, построить и уточнить их модели и механизмы космического радиоизлучения. Заключение: На основе создания, модернизации и использования самых больших в мире радиотелескопов декаметровых–метровых волн УТР-2, УРАН, ГУРТ в течение последних десятилетий получен большой объем приоритетных научно-технических результатов и фундаментальных открытий. Обнаружены новые объекты и явления, механизмы радиоизлучения, неизвестные ранее энергетические, пространственные, частотные, временные, поляризационные параметры сигналов, которые изменяются в неожиданно большом диапазоне значений. Средства, методы и результаты отечественной радиоастрономии хорошо известны и признаны в научном мире, они есть незаменимыми, всесторонне затребованы и активно используются в международных исследованиях. Представленный цикл работ, полученные результаты и присуждение Государственной премии Украины в отрасли науки и техники подтверждают и развивают приоритет Украины в одном из наиболее актуальных направлений современной астрономической науки – низкочастотной радиоастрономии.

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.

Ураксеев М.А., Важдаев К.В., Сагадеев А.Р. «Акустооптический преобразователь для распределенных информационно-измерительных систем» Датчики и системы, № 6, с. 31-35 (2019)

Обоснованы актуальность данного исследования, посвященного разработке акустооптического преобразователя для коммутации волоконно-оптических линий связи распределенных информационно-измерительных систем. Сформулирована цель работы как осуществление структурного синтеза и разработки нового, обладающего улучшенными характеристиками акустооптического преобразователя для коммутации волоконно-оптических линий связи, который может быть успешно использован в телекоммуникационных и распределенных информационно-измерительных системах. В результате осуществления структурного синтеза разработан новый акустооптический преобразователь с улучшенными характеристиками, достигнутыми благодаря совокупности конструктивных и технологических приемов.

Аникин В.М., Усанов Д.А. «Николай Николаевич Семёнов: волжские сюжеты жизни» Известия Саратовского государственного университета. Новая серия. Серия: Физика, 16, № 2, с. 109-121 (2016)

Освещаются эпизоды биографии академика АН СССР, лауреата Нобелевской премии по химии Николая Николаевича Семёнова, связанные с его пребыванием на волжской земле

Миронов В.В., Усовик И.В. «Ретроспектива проблемы космического мусора. Часть 1. Техногенное засорение космического пространства и средства его контроля» Космические исследования, 58, № 2, с. 117-130 (2020)

Проведен обзор последних журнальных и книжных публикаций по проблемам техногенного засорения околоземного космического пространства и методам их разрешения. По итогам публикаций в обзоре анализируются международные стандарты, приводится классификация космического мусора, анализируются основные источники образования космического мусора и методы очищения пространства от мусора, дается оценка эволюции техногенного засорения низких околоземных орбит, реализация процесса удаления космического мусора. Проанализированы работы по моделированию космических технических систем, предназначенных для регистрации и оценивания потоков космического мусора на орбитах космических аппаратов.

Рутенко А.Н., Фершалов М.Ю., Ущиповский В.Г. «Акустические шумы, формируемые на мелководном шельфе судами с электродвигателями» Акустический журнал, 66, № 5, с. 527-539 (2020)

Приводятся результаты пространственных измерений акустических шумов, генерируемых судами ледового плавания дизель-электроходами, применяемыми компанией “Сахалин Энерджи Инвестмент Компани Лтд.” для работы с нефтегазовыми платформами ПА-Б и Моликпак, установленными на северо-восточном шельфе о. Сахалин. С помощью 3D модового параболического уравнения и опорных натурных измерений, в приближении нормальных вертикальных мод и узкоугольного параболического уравнения в горизонтальной плоскости, проведены расчеты антропогенных акустических полей, формируемых данными судами в прибрежном Пильтунском районе летне-осеннего нагула серых китов. Для моделирования построены спектральные функции эквивалентных судам точечных источников антропогенных акустических шумов. Результаты численного моделирования, проведенного с их помощью, согласуются с натурными измерениями.