Бусурин В.И., Штек С.Г., Жеглов М.А., Ха М.Т., Данг В.Х. «Модель рамочного микрооптоэлектромеханического преобразователя угловых скоростей с пьезобиморфными балками для возбуждения первичных колебаний» Датчики и системы, № 1, с. 17-24 (2020)

Предложена модель рамочного преобразователя, угловых скоростей с биморфным пьезоактюатором для создания первичных колебаний и оптическим считыванием информации об угловой скорости интерферометрическим методом. Приведены полученные выходные характеристики и оценки характерных параметры преобразователя.

Маевский Е.В., Кислов Р.А., Малова Х.В., Хабарова О.В., Попов В.Ю., Петрукович А.А. «Солнечный ветер и гелиосферная токовая система в годы максимума и минимума солнечной активности» Космические исследования, 56, № 6, с. 394-403 (2018)

В рамках осесимметричной МГД-модели солнечного ветра проведен анализ магнитного поля Солнца в двух фазах солнечного цикла: минимума активности, когда доминирует дипольное магнитное поле и максимума, когда преобладает квадрупольное поле. Показано, что в период максимума солнечной активности гелиосферный токовый слой приобретает конусообразную форму и смещается в область высоких широт до 30° над плоскостью эклиптики. В противоположном полушарии на тех же широтах устанавливается второй токовый слой конической формы с азимутальным током противоположного направления. Показано, что профили основных характеристик солнечного ветра укручаются с расстоянием от Солнца, а их амплитуды уменьшаются, причем для квадрупольного магнитного поля зависимости основных характеристик солнечного ветра имеют более сложный характер. Сравнение результатов модели с осредненными характеристиками солнечного ветра показывает хорошее соответствие между наблюдаемыми величинами и модельными параметрами.

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.

Хаврошкин О.Б. «Краткие воспоминания» Инженерная физика, № 6, с. 16 (2020)

Воспоминания об Анри Амвросьевиче Рухадзе

Хаврошкин О.Б., Цыплаков В.В. «Галактические пылевые потоки и споры жизни» Инженерная физика, № 3, с. 27-42 (2020)

Постепенно в России начинают возникать современные исследования по биологии, которые следует отнести к астробиологии. Астробиология изначально, еще от античных времен включала философскую составляющую, а в естественно – научном смысле была комплексной дисциплиной. Из основных проблем астробиологии – способы проникания на планеты и другие небесные тела простейших форм жизни (микроорганизмы, вирусы) и условия существования спор жизни при прохождении галактического пространства. Одновременно необходимо затронуть и главную проблему – происхождение жизни. Все указанные вопросы в той или иной степени рассмотрены в предлагаемой работе, причем некоторые из них доведены до технического решения. В исследовании нет места антропоцентризму и геоцентризму, а понимание современных проблем астрофизики уже не оставляет места ни дарвинизму, ни дарвиновской гипотезе эволюции.

Хаврошкин О.Б., Цыплаков В.В. «Галактические пылевые потоки и споры жизни, коронавирус» Инженерная физика, № 5, с. 3-27 (2020)

Постепенно в России начинают возникать современные исследования по биологии, которые следует отнести к астробиологии. Астробиология изначально, еще от античных времен включала философскую составляющую, а в естественно-научном смысле была комплексной дисциплиной. Из основных проблем астробиологии – способы проникания на планеты и другие небесные тела простейших форм жизни (микроорганизмы, вирусы) и условия существования спор жизни при прохождении галактического пространства. Одновременно необходимо затронуть и главную проблему – происхождение жизни. Все указанные вопросы в той или иной степени рассмотрены в предлагаемой работе, причем некоторые из них доведены до технического решения. В исследовании нет места антропоцентризму и геоцентризму, а понимание современных проблем астрофизики уже не оставляет места ни дарвинизму, ни дарвиновской гипотезе эволюции.

Хаврошкин О.Б., Цыплаков В.В. «Сейсмичность Земли и нейтринные потоки Солнца» Инженерная физика, № 7, с. 49-53 (2020)

Солнечно-земные связи как раздел астрофизики, имеют достаточно много научных направлений, часть из которых имеют длительную историю, а некоторые, особенно солнечные нейтринные потоки, успешно развиваются и в настоящее время, в частности, уже играют определенную роль в прогнозировании вулканической активности. Отмечена заметная роль в сейсмичности Земли и в случае мощнейших нейтринных потоков при вспышке сверхновой. Настоящее исследование посвящено более прозаической проблеме – поиску связи обычного потока спокойного Солнца со статистически стандартной сейсмичностью Земли. При исследовании использовались ряды сейсмичности и индексов (косвенных) активности Солнца. Обнаружена достоверная связь этих процессов, использование которой улучшит прогноз сейсмичности.

Благовещенская Н.Ф., Борисова Т.Д., Калишин А.С., Каяткин В.Н., Йоман Т.К., Хаггстрем И. «Сравнение эффектов воздействия мощных КВ радиоволн обыкновенной (О-мода) и необыкновенной (Х-мода) поляризации на высокоширотную F-область ионосферы» Космические исследования, 56, № 1, с. 17-32 (2018)

Борисова Т.Д., Благовещенская Н.Ф., Калишин А.С., Хагстром И., Риетвельд М.Т. «Возбуждение ленгмюровской и ионно-акустической турбулентности в высокоширотной ионосфере мощной радиоволной одновременно ниже и выше максимума слоя F₂» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 62, № 12, с. 891-905 (2019)

Представлены результаты экспериментальных исследований особенностей генерации и характеристик ленгмюровской и ионно-акустической турбулентности в области F высокоширотной ионосферы, возбуждаемой мощными короткими радиоволнами с обыкновенной поляризацией, излучаемыми нагревным комплексом EISCAT/Heating (г. Тромсё, Норвегия) в направлении магнитного поля Земли. Эксперимент проводился на частотах нагрева f_H, близких к четвертой гармонике гирочастоты электронов 4f_ce и критической частоте слоя F₂, f_oF2, f_H<f_oF2<f_H+f_ce/2, где f_ce – гирочастота электронов. По данным радара некогерентного рассеяния радиоволн EISCAT (рабочая частота 930 МГц) выполнен совместный анализ спектров ионных и плазменных линий одновременно ниже и выше высоты максимума F₂-слоя. Впервые обнаружены инициированные нагревом усиление ионных линий и возбуждение плазменных линий на частоте, смещенной от частоты нагрева в сторону увеличения на 0,35–0,45 МГц, одновременно на высоте отражения волны накачки и на высоте выше высоты максимума слоя F₂ высокоширотной ионосферы. Обсуждаются механизмы распространения волны накачки на высоты выше максимума слоя F₂, а также возможный механизм возбуждения усиленных нагревом ионных линий и инициированных нагревом плазменных линий на высоте выше максимума слоя F₂.

Хайруллин А.Р., Вахитова Г.Р. «Восстановление диаграмм акустического и плотностного каротажа на основе применения нейронных сетей» Каротажник, № 1, с. 75-83 (2020)

Описаны процессы восстановления методом машинного обучения нейронных сетей, реализованного в системе ПРАЙМ (НПФ «ГеоТЭК», БашГУ), диаграмм акустического (АК) и плотностного (ГГК-П) каротажа для анализа упругих свойств горных пород в терригенных отложениях. Рассмотрены вопросы оценки качества и корректировки исходных данных АК и ГГК-П, приведены практические примеры. Выполнен анализ результатов сопоставления расчетных и исходных упругих параметров горных пород.

Хакимов А.Г., Шакирьянов М.М. «Пространственные колебания трубопровода со скользящей опорой под действием переменного внутреннего давления» Труды XI Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление", (Казань, 14–18 июня 2017 г.). Т. 1. Секция 1. Аналитическая механика, с. 330-339 (2017)

Трубопроводы энергетических установок и технологических машин, надземные части которых изгибаются собственным весом, при действии переменного внутреннего давления могут совершать пространственные колебания. Они могут усиливаться или ослабевать. При достижении амплитуд колебаний предельных величин и выше может произойти разрушение трубопровода. Поэтому задача изучения пространственных колебаний трубопровода является актуальной проблемой и имеет практический интерес. Пространственные периодические и непериодические колебания трубопровода под действием переменного внутреннего давления изучались и ранее. В основе указанных исследований лежит приближенная математическая модель, построенная в предположении малости деформаций трубы, которые связаны с ее выходом из плоскости изгиба. Для трубопровода с неподвижными опорами, окруженного сплошной средой, это изучение было продолжено. Получена оценка влияния частоты, начальной фазы, величины среднего давления и амплитуды переменного внутреннего давления в трубопроводе на его пространственные колебания.

Халитова Т.Ф. «Методика численного исследования сжатия несферического кавитационного пузырька» Труды XI Международной Четаевской конференции. "Аналитическая механика, устойчивость и управление", (Казань, 14–18 июня 2017 г.). Т. 1. Секция 1. Аналитическая механика, с. 340-348 (2017)

При сильном сжатии кавитационного пузырька в жидкости в его центре могут достигаться экстремально высокие температуры, плотности и давления. Это может приводить к свечению, нейтронной эмиссии, формированию алмазов. Наибольший интерес представляет режим сжатия пузырька с образованием в его полости радиально-сходящихся ударных волн. Если ударная волна близка к сферической, то по мере схождения к центру пузырька ее интенсивность сильно возрастает. В этом случае степень сжатия среды в пузырьке будет гораздо выше, чем при безударном сжатии. При изучении данного режима, как правило, и пузырек и ударную волну в нем принимают сферическими. Однако, реальная несферичность пузырька может снизить степень кумуляции энергии в нем. Поэтому изучение сжатия несферического пузырька представляет особый интерес. В работе приводится методика расчета сильного сжатия несферического пузырька, когда ударная волна фокусируется в его центральной области. Применяются две модели. Наиболее полная гидродинамическая модель в силу больших потребностей компьютерного времени используется только в финальной высокоскоростной стадии сжатия. На начальной низкоскоростной стадии расчеты ведутся по более экономичной упрощенной модели. Приведен пример применения данной методики для расчета сильного сжатия изначально слабонесферического кавитационного пузырька.

Леляков А.П., Ханейчук О.В. «Решение уравнений Эйнштейна для замкнутой нуль-струны с осевой симметрией, радиально увеличивающей свой размер» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 1, с. 18-24 (2020)

Найдено решение уравнений Эйнштейна для замкнутой нуль-струны с осевой симметрией, радиально увеличивающей свой размер. Подтверждена возможность выбора идеального газа нуль-струн в качестве доминантного источника гравитации при исследовании нуль-струнного механизма инфляции в пространствах Фридмана–Робертсона–Уокера. Показано отсутствие предельного перехода между найденным решением и решением для замкнутой нуль-струны в форме окружности, радиально изменяющей свой размер, что говорит об устойчивости конфигурации замкнутой нуль-струны в виде окружности при движении во внешнем гравитационном поле. Отмечено, что часть свойств газа нуль-струн, например, таких как способность к образованию доменной структуры, существование устойчивых поляризованных состояний (мультиструнных систем), не зависит от формы нуль-струны, однако динамика пробной нуль-струны в поле такой мультиструнной системы будет иметь особенности.

Харченко И., Пеньков М.М., Миронов Е., Шестопалова О.Л. «Способ прогнозирования предельного срока "жизни" орбит космических аппаратов с учетом прогрессирующей засоренности околоземного космического пространства космическим мусором» Космические исследования, 56, № 5, с. 384-395 (2018)

Выделены особенности моделирования процесса механического загрязнения околоземного космического пространства, дана краткая характеристика существующих моделей прогнозирования механического загрязнения околоземного космического пространства, проанализировано влияние неопределенности исходных данных на точность прогнозов механического загрязнения околоземного космического пространства современными моделями. Предложено осуществлять прогнозирование предельного срока «экологической жизни» околоземной орбиты на основе описания увеличения плотности механического загрязнения околоземного космического пространства с помощью логистических зависимостей. Получена и впервые представлена аналитическая функция, позволяющая получить прогнозное значение величины предельного срока существования околоземной орбиты в виде уравнения, включающего значение предельно допустимой плотности засоренности, заданное в виде нечеткой величины. Подробно представлено решение данного нечеткого уравнения в случае треугольной формы функции принадлежности значения предельно возможной плотности засорения. Показана возможность преобразования нечеткого результата прогнозирования к четкой интервальной форме путем нахождения интервального четкого множества альфа-уровня, ближайшего к рассматриваемому нечеткому множеству.

Хина Б.Б., Клубович В.В., Кулак М.М. «Механизм влияния ультразвука на процессы горения и структурообразования при СВС в системах на основе титана» Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук), 65, № 1, с. 7-16 (2020)

На разработанной экспериментальной установке исследовано влияние ультразвуковых колебаний (УЗК) на температуру и скорость горения при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе (СВС) в системах Ti-C, Ti-C-Ni-Mo, Ti-B. На основании анализа существующих литературных данных и собственных измерений разработано теоретическое объяснение полученных результатов. Установлено влияние интенсивности ультразвуковых колебаний на состав и структуру конечных продуктов синтеза. Получено, что наряду с изменением параметров волны горения увеличивается полнота взаимодействия и происходит изменение микроструктуры и фазового состава продуктов реакции. Предложена концепция разделения влияния УЗК на СВС на тепловое (макроскопическое), связанное с вынужденной конвекцией газа вокруг осциллирующего образца, которая приводит к снижению температуры и скорости горения, и микроскопическое (нетепловое) воздействие, связанное с изменением условий растекания расплава, протекания гетерогенных реакций и массопереноса в жидкой фазе в высокотемпературной зоне волны СВС, что приводит к изменению фазового состава и структуры конечного продукта.

Цзе Ф.С., Морзе И.Е., Хинкл Р.Т. Механические колебания (1966). 508 с.

Книга дает представление о современном уровне развития в США теории механических колебаний и ее приложениях к инженерным задачам. Рассмотрены теория колебаний механических систем с одной и многими степенями свободы, методы определения собственной частоты систем, переходные процессы. Большое внимание уделено постановке и математической формулировке задач. При решении задач используется аппарат обыкновенных дифференциальных уравнений. Исследование колебательных систем проводится при помощи операционных, графических и матричных методов» а также моделей-аналогов. Каждое теоретическое положение иллюстрировано на различного рода механических, электромеханических и электрических системах.

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.

Салимов Б.Г., Хмельнов А.Е., Бернгардт О.И. «Построение модели foF2 по индексам солнечной и геомагнитной активности и данным иркутского дигизонда» Ляпуновские чтения. Материалы конференции. г. Иркутск, 3–5 декабря 2018 г., с. 74 (2018)

Было показано, что обучение в случае, когда временные интервалы обучающей и тестовой выборок совпадают, дает лучшие результаты прогноза, чем когда они не пересекаются. Это говорит о том, что либо входные параметры модели неполны (и не были учтены какие-то физические параметры, либо процессы), либо объем выборки нестационарного процесса недостаточен для построения адекватной модели (несмотря на большой объем данных, все точки относятся к относительно малому фрагменту области определения функции, в частности не затрагивая весь 12-летний цикл солнечной активности).

Алексеев И.И., Парунакян Д.А., Дядечкин С.А., Беленькая Е.С., Ходаченко М.Л., Калио Э., Алхо М. «Расчет начального магнитного поля для гибридной модели магнитосферы Меркурия» Космические исследования, 56, № 2, с. 119-127 (2018)

Существуют и активно развиваются несколько различных типов численных моделей, используемых для расчета взаимодействия потока солнечного ветра с магнитосферой Меркурия. Среди этих типов можно выделить кинетические модели, определяющие магнитное и электрическое поля по пространственному распределению зарядов и токов, рассчитываемых как соответствующие моменты функций распределения для ионов и электронов; магнитогидродинамические модели, в которых плазма описывается, как проводящая жидкость; а также гибридные модели, в которых ионы описываются кинетически в бесстолкновительном режиме, а электроны – безмассовой нейтрализующей жидкостью. Для структуры полученных решений определяющими являются не только набор уравнений, но и начальные и граничные условия. Если задача решается методом установления, то от начального условия зависит не только время выхода на квазистационарный режим (т.е. численная трудоемкость задачи), но и само полученное в итоге решение. В данной работе предлагается использовать в качестве начального условия для гибридного моделирования магнитосферы Меркурия магнитное поле, рассчитанное по параболоидной модели. При этом результаты моделирования сопоставляются с данными магнитометра космического аппарата MESSENGER в течение отдельного пролета через зону переходного слоя и магнитосферу. Выбранный виток лежит в плоскости терминатора, благодаря чему КА дважды пересекает и головную ударную волну, и магнитопаузу. При проведении расчетов мы задаем начальные глобальные параметры магнитосферных токовых систем, минимизируя отклонения поля параболоидной модели вдоль траектории MESSENGER от данных магнитометра. Как показано далее, оптимальное задание начального магнитного поля включает в себя учет частичного проникновения межпланетного магнитного поля (ММП) внутрь магнитосферы с коэффициентом проникновения 0.2.

Холшевников К.В., Щепалова А.С., Джазмати М.С. «Об одном фактор-пространстве кеплеровых орбит» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 7, № 1, с. 165-174 (2020)

Для оценки близости орбит небесных тел (как правило, комет, астероидов и метеороидных комплексов) в последние 15 лет предложено несколько метрик, превращающих различные пространства кеплеровых орбит в метрические. Важную роль играют фактор-пространства, позволяющие не принимать во внимание те орбитальные элементы, которые меняются вековым образом под влиянием различных возмущений. Ранее исследовано три таких пространства. В одном из них игнорируются узлы, в другом – аргументы перицентров, в третьем – и то, и другое. Здесь мы вводим еще одно, четвертое фактор-пространство, в котором отождествляются орбиты с произвольными долготами узлов и аргументами перицентров при условии, что их сумма (долгота перицентра) фиксирована. Определена функция q₆, играющая роль расстояния между указанными классами орбит и удовлетворяющая первым двум аксиомам метрического пространства. Построен алгоритм ее вычисления. В общем случае наиболее сложная часть алгоритма состоит в решении тригонометрического уравнения третьей степени. Вопрос о справедливости аксиомы треугольника для q₆, хотя бы в ослабленном варианте, будет исследован позднее.

Холшевников К.В., Щепалова А.С., Джазмати М.С. «Об одном фактор-пространстве кеплеровых орбит» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 65, № 6, с. 165-174 (2020)

Для оценки близости орбит небесных тел (как правило, комет, астероидов и метеороидных комплексов) в последние 15 лет предложено несколько метрик, превращающих различные пространства кеплеровых орбит в метрические. Важную роль играют фактор-пространства, позволяющие не принимать во внимание те орбитальные элементы, которые меняются вековым образом под влиянием различных возмущений. Ранее исследовано три таких пространства. В одном из них игнорируются узлы, в другом – аргументы перицентров, в третьем – и то, и другое. Здесь мы вводим еще одно, четвертое фактор-пространство, в котором отождествляются орбиты с произвольными долготами узлов и аргументами перицентров при условии, что их сумма (долгота перицентра) фиксирована. Определена функция _f, играющая роль расстояния между указанными классами орбит и удовлетворяющая первым двум аксиомам метрического пространства. Построен алгоритм ее вычисления. В общем случае наиболее сложная часть алгоритма состоит в решении тригонометрического уравнения третьей степени. Вопрос о справедливости аксиомы треугольника для _f, хотя бы в ослабленном варианте, будет исследован позднее. DOI https://doi.org/10.21638/11701/spbu01.2020.116

Санникова Т.Н., Холшевников К.В. «Движение в центральном поле при возмущающем ускорении, изменяющемся по закону обратных квадратов, в системе отсчета, связанной с радиусом-вектором» Астрономический журнал, 97, № 9, с. 747-753 (2020)

Рассмотрено движение точки нулевой массы под действием притяжения к центральному телу S и возмущающего ускорения P'=P/r², обратно пропорционального квадрату расстояния до S. Модуль P' считаем малым по сравнению с основным ускорением, вызванным притяжением центрального тела, а компоненты вектора P – постоянными в обычной для астрономии системе отсчета с началом в центральном теле и осями, направленными по радиусу-вектору, трансверсали (перпендикуляру к радиусу-вектору в оскулирующей плоскости в сторону движения) и бинормали (направленной по вектору площадей). Ранее нами было выполнено осредняющее преобразование уравнений движения типа Эйлера в оскулирующих элементах, и получены эволюционные дифференциальные уравнения движения в средних элементах в первом приближении по малому параметру. Настоящая статья посвящена решению осредненных уравнений. Они проинтегрированы полностью. Более того, квадратуры удалось выразить через элементарные функции. Найденное решение имеет особенности при нулевом эксцентриситете и при отсутствии трансверсального ускорения. Эти и некоторые другие частные случаи рассмотрены отдельно. Можно указать по меньшей мере два приложения рассматриваемой задачи. Это движение астероида с учетом эффекта Ярковского–Радзиевского и движение космического аппарата с солнечным парусом. В обоих случаях возмущающее воздействие обратно пропорционально квадрату расстояния от Солнца.

Холшевников К.В., Миланов Д.В., Оськина К.И., Титов В.Б. «Увод астероида с помощью двигателя малой тяги, направленной по касательной к орбите» Астрономический журнал, 97, № 9, с. 754-764 (2020)

Рассмотрена задача увода опасного астероида с орбиты столкновения с Землей с помощью двигателя малой тяги, направленной по касательной к траектории. Двигатель может быть смонтирован на астероиде, или на “гравитационном тягаче”. Целью статьи является установление принципиальной возможности увода астероида на безопасное расстояние за время порядка месяца и года. Это приемлемо, поскольку падение астероида диаметром порядка 100 м сразу после его открытия маловероятно. Мы ограничились модельной постановкой задачи: двигатель обеспечивает постоянное касательное ускорение. Соответствующие уравнения типа Эйлера были нами преобразованы методом осреднения ранее. Здесь мы решили их методом рядов по степеням “медленного времени” и показали адекватность решения на временах в десятки лет. Оказалось, что астероиды до 55 м в диаметре можно увести за год при тяге двигателя в 1 Н. При тяге в 20 Н астероиды до 50 м в диаметре можно увести за месяц, а с диаметром до 150 м – за год. Увод более крупных астероидов требует больше времени или более мощных двигателей. Результаты сравнены с полученными ранее аналогичными данными для случая, когда возмущающее ускорение направлено по трансверсали. Во всех случаях касательная тяга приводит к лучшим результатам. Однако для орбит с эксцентриситетами до 0.4 оба варианта практически совпадают. Различие становится значимым при e>0.5.

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.

Лодкина И.Г., Ермолаев Ю.И., Ермолаев М.Ю., Рязанцева М.О., Хохлачев А.А. «Некоторые вопросы идентификации крупномасштабных типов солнечного ветра и их роли в физике магнитосферы. 3. Использование опубликованных некорректных данных» Космические исследования, 58, № 5, с. 377-395 (2020)

Настоящая работа является продолжением ранних работ, в которых обсуждены некоторые некорректные подходы в идентификации крупномасштабных типов солнечного ветра и связанные с ними неправильные выводы при анализе данных по солнечно-земной физике. В данной работе анализируются наборы “CME-induced”, “CIR-induced” и многоступенчатых (multistep) магнитных бурь за период 1996–2004 гг. из списка Kataoka and Miyoshi. Показано, что заметная часть событий в этом списке была идентифицирована неправильно, и их интерпретация отличается, как от каталога Ермолаева и др. (ftp://ftp.iki.rssi.ru/pub/omni/) для Sheath, ICME и CIR, так и от каталога Richardson and Cane для ICME. Использование нескорректированного списка Kataoka and Miyoshi приводит к неправильной идентификации межпланетных драйверов магнитных бурь и ошибочным выводам.

Хохлов А.В. «Становление и развитие солнечной радиоастрономии в Саратове» Известия Саратовского государственного университета. Новая серия. Серия: Физика, 19, № 3, с. 223-226 (2019)

Представлены воспоминания одного из инициаторов радиоастрономических исследований в Саратовском университете. Обсуждается создание радиоастрономической группы, разработка радиофизических методов прогнозирования солнечной активности, двух малых радиотелескопов и программно-аналитического метода управления ими. Рассмотрены теоретическое обоснование и практические реализации прецизионного дифференциально-коммутационного метода СВЧ-поляриметрии.

Писарев П.В., Аношкин А.Н., Ахунзянова К.А., Храмцов И.В. «Исследование влияния разброса диаметров перфорации на акустические характеристики ячеек звукопоглощающих конструкций» Вестник Казанского государственного технического университета им. А. Н. Туполева, 76, № 2, с. 92-97 (2020)

Приводятся результаты расчетно-экспериментальных исследований влияния диаметров перфорации на акустическую эффективность звукопоглощающих конструкций на нелинейных режимах работы. Сформулированы физическая и математическая модели прогнозирования эффективных акустических характеристик призматических (сотовых) ячеек звукопоглощающих конструкций с различными диаметрами перфорации. Проведена верификация разработанных численных моделей. По результатам исследований выявлены зависимости собственных частот ячеек сотовых звукопоглощающих конструкций и коэффициента поглощения от диаметра перфорации.

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.

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.

Добрица Д.Б., Пашков С.В., Христенко Ю.Ф. «Исследование эффективности сеточных гофрированных экранов для защиты космических аппаратов от воздействия метеорно-техногенных частиц» Космические исследования, 58, № 2, с. 131-137 (2020)

Высокие скорости соударения и ограничения по весу предъявляют серьезные требования при проектировании противометеорной защиты космических аппаратов. В работе на основании результатов численного моделирования подтверждена высокая эффективность гофрированных сеточных противометеорных защитных экранов по сравнению с обычными экранами из металлических сеток.

Иванов Д.С., Овчинников М.Ю., Панцырный О.А., Селиванов А.С., Сергеев А.С., Федоров И.О., Хромов О.Е., Юданов Н.А. «Угловое движение наноспутника ТНС-0 № 2 после запуска с борта Международной космической станции» Космические исследования, 57, № 4, с. 290-307 (2019)

Представлено описание пассивной магнитной системы ориентации наноспутника ТНС-0 № 2. Приведены параметры основных компонентов системы ориентации и обоснован их выбор. По телеметрическим данным с помощью обработки измерений бортовых датчиков определено пассивное угловое движение наноспутника ТНС-0 № 2 после запуска с борта МКС 17 августа 2018 г. Проведена оценка времени демпфирования начальной угловой скорости. Определена точность магнитной стабилизации после окончания переходных процессов.

Хрусталев А.Б. «Временные вариации лунной сейсмичности и солнечной активности» Инженерная физика, № 4, с. 39-50 (2020)

Луна имеет сложное внутреннее строение и является хорошим астрофизическим и космогоническим детектором. Единственный спутник Земли находится в поле гравитационных сил Земли и Солнца и подвержен воздействию различных потоков излучения и метеороидных потоков. Сейсмические данные, полученные американскими миссиями Аполлон – 11, 12, 14, 15, 16, 17 c 1969 по 1978 гг., позволяют найти основные факторы, влияющих на лунную сейсмичность и определить внутреннее строение Луны. Разработанные в работе методы обработки Каталога Накамуры позволили исследовать приливной 13–14 суточный и минутный диапазоны периодов. Результаты, полученные в настоящей работе, могут быть использованы для проверки существующих моделей Луны и их уточнения. Экспедиции «Аполлон-11, -12, -14, -15, -16, -17» создали сеть сейсмических станций, которые проработали чуть более восьми лет и зафиксировали более 12000 (12556) лунотрясений. Был получен уникальный материал, в виде лунных сейсмограмм, отражающий сейсмичность Луны (Каталог Накамуры).

Худаяров Б.А., Комилова Х.М. «Численное моделирование колебаний вязкоупругих трубопроводов, транспортирующих двухфазную среду в режиме пробкового течения» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 61, с. 95-110 (2019)

Предложена математическая модель колебаний горизонтальных вязкоупругих трубопроводов, транспортирующих двухфазную среду, учитывающая внутреннее давление. При исследовании колебаний трубопроводов с протекающей внутри газосодержащей жидкостью используется вязкоупругая модель теории балок. Для описания вязкоупругих свойств материала трубопровода использована наследственная теория вязкоупругости Больцмана–Вольтерра со слабосингулярными ядрами наследственности. Получено, что с увеличением давления внутри трубопровода происходит уменьшение критической скорости газового потока. DOI: 10.17223/19988621/61/9

Тунио И.А., Кумар Д., Хуссейн Т., Джатой М., Сафиулла «Исследование влияния переменной по размаху крыла волнистости на его аэродинамические характеристики» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 83-96 (2020)

Бугорки на плавниках китов-горбачей позволяют добиться положительного гидродинамического эффекта. В прошлом имели место многочисленные попытки использовать подобные бугорки на крыльях самолета для получения положительного аэродинамического эффекта. Активно исследовалось влияние толщины профиля, формы крыла в плане, числа Рейнольдса Re и длины волны и амплитуды волнистости на аэродинамические характеристики волнистого крыла и картину его обтекания. Однако эффект переменной длины волны вдоль размаха конечного крыла и его влияние на физику течения еще недостаточно исследованы. Цель настоящей работы состоит в изучении влияния переменной по размаху конечного крыла длины волны волнистости и определяющего механизма течения в предотрывном и отрывном режимах обтекания. Волнистые профили строятся на основе профиля NACA0021; результаты моделирования сравниваются с аналогичными результатами для профиля с гладкой передней кромкой (базовым профилем) при числе Рейнольдса Re=1.2×10⁵. Валидация результатов моделирования выполнена на основе имеющихся в литературе экспериментальных данных. Рассмотрены две различные модели крыла; в первой из них (λ0305h1) длина волны возрастала от корня крыла до его оконечности, а во второй из них (λ0503h1), напротив, убывала. Результаты, полученные для аэродинамической силы, показывают, что в предотрывном режиме максимальное уменьшение аэродинамического качества L/D составляет 16.89 и 4.22% для крыльев λ0503h1 и λ0305h1 соответственно. В отрывном же режиме максимальное увеличение L/D составляет 2.97 и 19.18% для λ0503h1 и λ0305h1 соответственно, при угле атаки 20°. Отмечено, что модель λ0503h1 имеет меньшее значение L/D в отрывном режиме из-за образования вихрей на поверхности крыла. Вихри создают циркуляционную зону на крыле, в результате чего давление на верхней стороне крыла растет. На основании полученных результатов сделано заключение, что волнистость по размаху крыла самолета в отрывном режиме создает благоприятный эффект. Также сделан вывод о том, что увеличение длины волны волнистости от корня крыла к его оконечности предоставляет большие преимущества в аэродинамике крыла, чем уменьшение длины волны волнистости в направлении к его оконечности.