Бабешко В.А., Евдокимова О.В., Бабешко О.М. «Метод блочного элементав теории трещин нового типа» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 492, № 1, с. 79-82 (2020)

Изложены основные особенности трещин нового типа, обнаруженные недавно авторами при исследовании стартовых землетрясений. Построены уравнения, описывающие напряженно-деформированное состояние трещин нового типа, обсуждаются вопросы их связи с трещинами Гриффитса–Ирвина.

Бабешко В.А., Евдокимова О.В., Бабешко О.М. «Применение метода блочного элемента в одной граничной задаче академика И.И. Воровича» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 493, № 1, с. 42-47 (2020)

На примере граничных задач – векторной (система дифференциальных уравнений) и скалярной (одно уравнение) – демонстрируются особенности их решений при использовании метода блочного элемента. В этом методе решения могут быть представлены в упакованном и распакованном виде. В настоящем сообщении на примере двух впервые точно решенных методом блочного элемента векторной и скалярной граничных задач разъясняются эти свойства в сопоставлении. Векторная граничная задача ранее была поставлена академиком И.И. Воровичем своему ученику, точное ее решение дается в работе.

Митько В.Б., Евтютов А.П., Гущин С.Е. Гидроакустические средства связи и наблюдения. Серия: Библиотека инженера-гидроакустика (1982). 200 с.

В книге изложены теоретические основы методов разработки и технической реализации судовых гидроакустических средств и систем (ГАС). Рассмотрены методы оптимизации гидроакустических систем с учетом специфики применяемых сигналов, вида помех и гидроакустического канала передачи информации. Описаны принципы построения судовых гидроакустических средств и систем, используемых для целей гидролокации, шумопеленгования. гидроакустической связи. Изложены вопросы построения рыбопоисковых приборов, приборов измерения и учета гидроакустических условий.

Евтютов А.П. Справочник по гидроакустике. Серия: Библиотека инженера-гидроакустика (1988). 552 с.

Справочник содержит систематизированные сведения по гидроакустике. Приведены материалы по акустическим характеристикам океана, гидроакустической технике, дальности действия гидроакустических средств и др. По сравнению с первым изданием (1982 г.) справочник дополнен сведениями по гидроакустическим преобразователям, акустической модели океана и др.

Евтютов А.П., Митько В.Б. Инженерные расчеты в гидроакустике. Серия: Библиотека инженера-гидроакустика (1988). 288 с.

Изложены основные прикладные вопросы судовой гидроакустики. Прослежено формирование и излучение сигналов в водную среду. Рассмотрены устройства приема и передачи информации. По сравнению с первым изданием ("Примеры инженерных расчетов в гидроакустике", 1981 г.) расширена номенклатура рассматриваемых антенн и приемных устройств.

Егоров С.Б., Горбачев Р.И. «Выбор порога селекции сигнала по уровню в обнаружителях с нормализованным индикаторным процессом» Морские интеллектуальные технологии, 3, № 1, с. 111-114 (2020)

Предложена вероятностная модель работы автономного обнаружителя на этапе ожидания сигнала, когда момент появления сигнала неизвестен и по этой причине решающая статистика, сравниваемая с порогом, формируется непрерывно во времени в режиме «скользящего окна». Ложная тревога в этом случае эквивалентна появлению хотя бы одного выброса помехового индикаторного процесса выше порога на максимально возможном интервале ожидания сигнала. Высота порога такова, что ложные выбросы являются редкими событиями, подчиняющимися закону Пуассона. На основе такой вероятностной модели показано, что вероятность ложной тревоги равна среднему числу ложных выбросов на максимально возможном интервале ожидания сигнала. Для обнаружителей с нормализованным индикаторным процессом получены соотношения, определяющие порог селекции сигнала по заданной вероятности ложной тревоги на заданном максимально возможном интервале ожидания сигнала. Показано, что в определении порога важную роль играет средняя квадратичная частота флуктуаций помехового индикаторного процесса. Дана численная оценка увеличения порога по сравнению с его значением, определенным по вероятности ложной тревоги «в точке». Показано, что определение порога по предложенной методике особенно актуально для обнаружителей, работающих в длительном автономном режиме.

Терентьев Д.А., Елизаров С.В., Алякритский А.Л., Шиманский А.Г., Буганков А.А. «Обзор аппаратных решений в многоканальных системах акустической эмиссии» Территория NDT. Международный журнал по неразрушающему контролю, № 3, с. 58-66 (2020)

Для передачи и преобразования первичного сигнала акустической эмиссии в набор типовых параметров отдельных импульсов, таких как амплитуда, длительность, время нарастания и т.п., в современных акустико-эмиссионных системах используются три ключевых элемента: канал связи, аналого-цифровой преобразователь и акустикоэмиссионный процессор. Рассмотрены все три возможных варианта их взаимного расположения, которые соответствуют традиционной архитектуре, цифровой модульной компоновке и архитектуре «цифровой датчик». Показаны преимущества, ограничения, рекомендованные сферы применения и примеры реализации каждой из трех архитектур.

Чариков Ю.Е., Глобина В.И., Шабалин А.Н., Елфимова Е.П. «Моделирование временных задержек жесткого рентгеновского излучения в солнечных вспышках» Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, № 2, с. 148-159 (2015)

Исследованы временные задержки жесткого рентгеновского излучения (ЖРИ), зарегистрированного спектрометром BATSE во время солнечных вспышек. Для 82 вспышек получены спектры задержек: спадающие, возрастающие и U-образные с ростом энергии квантов. Интерпретация спектров задержек ЖРИ проведена на основе модели кинетики ускоренных электронов, которые распространяются во вспышечной петле. Решение нестационарного уравнения Фоккера–Планка позволило определить функцию распределения электронов вдоль петли во времени. Распределение яркости ЖРИ вдоль вспышечной петли и использовано для построения спектров временных задержек. Показано, что спадающие спектры временных задержек поддаются интерпретации, если допустить пространственное разделение областей ускорения и инжекции электронов. Установлено различие спектров временных задержек ЖРИ из вершины и оснований вспышечной петли, поэтому необходимо проведение регулярных измерений ЖРИ с высоким пространственным разрешением.

Емельянов Н.В., Сафонов Б.С., Возякова О.В., Тушканова А.Ю. «Результаты астрометрических наблюдений далеких спутников Юпитера на новом телескопе Кавказской горной обсерватории ГАИШ МГУ» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 6, с. 537-541 (2020)

Пополнение базы данных наблюдений далеких спутников планет всегда полезно, поскольку точность моделей движения и эфемерид зависит не только от точности наблюдений. Точность улучшается с ростом интервала времени наблюдений. Поэтому наблюдения, выполненные даже с прежней точностью, оказываются востребованными. На Кавказской горной обсерватории (КГО) Государственного астрономического института им. П.К. Штернберга Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова на новом телескопе с диаметром зеркала 2.5 м в 2017 г. были проведены астрометрические наблюдения двух далеких спутников Юпитера. Получены 6 положений спутника J6 (Гималия) и 27 положений спутника J8 (Пасифе). Среднеквадратичные величины отклонений от эфемерид по всем 33 наблюдениям двух спутников составили: 0.085'' по прямому восхождению и 0.064'' по склонению. Такая точность соответствует современному уровню наземных наблюдений. Наши уточнения орбит для эфемеридного сервера MULTI-SAT по всем имеющимся наблюдениям показали, что средневзвешенные среднеквадратичные величины угловых отклонений измеренных положений от вычисленных для спутников J6 (Гималия) и J8 (Пасифе) составляют 0.22''. При этом точность эфемерид оценивается в сервере MULTI-SAT для 2017 г. величиной 0.008'' для J6 (Гималия) и 0.05'' для J8 (Пасифе). Новые наблюдательные данные будут полезны для уточнения моделей движения далеких спутников Юпитера.

Ерёменко А.Ю., Косарим С.С. «Пакет программ "Логос". Методика расчета отклика конструкции при действии широкополосной случайной вибрации» Вопросы атомной науки и техники. Серия: Математическое моделирование физических процессов, № 2, с. 71-85 (2020)

Рассмотрены особенности реализации методики расчета отклика конструкции при действии широкополосной случайной вибрации в пакете программ "Логос". Подробно описан вывод соотношений для получения спектрального отклика конструкции. Приведено описание двух реализованных методов интегрирования отклика конструкции по частоте для получения среднеквадратичных отклонений результирующих величин. Выполнено сравнение точности методов интегрирования на примере решения задачи о получении вибрационного отклика контейнера при перевозке. По результатам сравнения дается заключение о применимости рассмотренных методов

Еремин А.А., Глушков Е.В., Глушкова Н.В. «Применение пленочных пьезопреобразователей для возбуждения и регистрации бегущих упругих волн в системах активного мониторинга протяженных конструкций» Дефектоскопия, № 10, с. 24-38 (2020)

В настоящее время активно развиваются технологии непрерывного ультразвукового мониторинга состояния протяженных конструкций с помощью бегущих упругих волн, возбуждаемых и регистрируемых сетью пленочных пьезоэлементов. Бегущие волны взаимодействуют с неоднородностями (дефектами) любой природы, выявляя их наличие, возникающими при дифракции отраженными и рассеянными волнами, а изменение их характеристик указывает на деградацию прочностных свойств материала в процессе эксплуатации. На основе измерений, проведенных на лабораторных образцах, демонстрируются возможности пленочных пьезоэлементов генерировать зондирующие сигналы различного вида, а также варьировать их амплитудно-частотными характеристиками в широком частотном диапазоне. Математическое моделирование волновых процессов проводится в рамках интегрального подхода, базирующегося на явном интегральном и асимптотическом представлении возбуждаемых волн через фурье-символ матрицы Грина рассматриваемой волноводной структуры. Приводятся данные экспериментальных измерений, подтверждающие применимость разработанной на этой основе упрощенной модели в двухмодовом диапазоне возбуждения фундаментальных волн Лэмба.

Медведев В.В., Еремичева В.Е., Колин А.Д. «Математическое моделирование реакции нижней области ионосферы для возмущенных условий» Морские интеллектуальные технологии, 3, № 4, с. 154-158 (2018)

Рассмотрена постановка задачи упрощенной математической модели нижней области ионосферы с учетом химических процессов, что позволило впервые получить количественные результаты. Приведенные оценки показывают, что гравитационная волна может оказывать существенное влияние на перераспределение электронной концентрации D-области ионосферы, ответственной за отражение радиосигнала.

Еремкин В.В., Панич А.Е., Смотраков В.Г. «Смесевые пьезоэлектрические композиты «керамика–полимер» для гидроакустики» Известия ТРТУ. Тематический выпуск. Материалы юбилейной научно-технической конференции «Проблемы прикладной гидроакустики». №2(46)., с. 144-146 (2005)

Представлена технология приготовления смесевых композиционных материалов «керамика–полимер» с типом связности 0-3, представляющих собой пьезоэлектрический керамический порошок, равномерно распределенный в полимерной матрице. Подтверждена тенденция к увеличению пьезоэлектрических модулей композита с ростом среднего размера частицы керамического наполнителя. При гранулировании керамических частиц распылительной сушкой и переработке методом экструзии композиты на основе фторполимеров и керамики титаната свинца–кальция могут быть использованы для массового производства.

Гаврилов Б.Г., Ермак В.М., Ляхов А.Н., Поклад Ю.В., Рыбаков В.А., Ряховский И.А. «Восстановление параметров среднеширотной нижней ионосферы при солнечных вспышках M- и X-классов» Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 6, с. 762-768 (2020)

Представлены результаты восстановления эффективной высоты h' и крутизны профиля β электронной концентрации в D-слое ионосферы во время рентгеновских вспышек M- и X-классов на средних широтах. Восстановление проведено с использованием данных измерений в обсерватории ИДГ РАН Михнево амплитуд и фаз сигналов СДВ-передатчиков GQD (19.6 кГц) и GBZ (22.1 кГц), распространяющихся вдоль одной среднеширотной трассы. В результате расчетов получены эмпирические зависимости параметров h' и β от энергии вспышки по данным измерений потока рентгеновского излучения на спутнике GOES в диапазоне 0.05–0.4 нм. Предложены критерии отбора солнечных вспышек для задач верификации теоретических вычислительных моделей.

Колесников В.И., Ермаков С.Ф., Сычев А.П., Шершнев Е.Б., Пискунова Е.Д. «Трибоиндуцированный эффект экранирующего действия этаноламинов и соединений холестерина при динамическом контакте металлов в пластичных смазках» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 493, № 1, с. 79-83 (2020)

Обнаружен индуцированный при фрикционном взаимодействии сопряженных поверхностей эффект интегрального экранирующего действия пластичных смазочных материалов, содержащих этаноламины и соединения холестерина жидкокристаллического типа. Показано, что данный эффект защитных противоизносных свойств пластичных смазочных материалов существенно повышается с использованием в них в качестве базовой основы в отличие от очищенных минеральных масел промежуточных фракций нефтепереработки – дистиллятов нефтяных, которые, вследствие присутствия природных поверхностно-активных веществ в процессе динамического контакта и взаимодействия с этаноламинами и соединениями холестерина, образуют смазочные слои с низким сопротивлением сдвигу и высокими противоизносными свойствами.

Ермолаев Э.В., Махов В.И. «Исследование колебаний пьезокерамического стержня с накладкой круглой и квадратной формы» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 2, с. 206-209 (2019)

Стержневые электроакустические преобразователи широко применяются в гидроакустических системах различного назначения благодаря высокому КПД, односторонней направленности излучения (приёма), возможности рациональной компоновки в антенне. Для расчёта стержневых механических колебательных систем применяются инженерные формулы, полученные в основном для одномерного приближения, учитывающего характерный размер стержня, то есть его длину. Применение тонкой металлической накладки, жёстко скрепляемой с торцом пьезокерамического стержня, увеличивает эффективность излучения (приёма) звуковой волны, но возникает возможность изгиба накладки, что приведёт к снижению эффективности. В работе с использованием трёхмерного конечно-элементного моделирования (МКЭ) анализируются колебания пьезокерамического стержня с накладками круглой и квадратной формы. Моделирование МКЭ двухсекционного стержня позволяет более полно представить сложный характер колебаний, сочетающий продольную и радиальную форму колебаний стержня, изгиб накладки. Это возможно благодаря визуализации амплитуд смещений участков колебательной системы. В результате моделирования показано, что при одинаковой толщине круглая плоская накладка не имеет изгиба, квадратная – имеет (при диаметре равном длине стороны квадрата). Ключевые слова: гидроакустический преобразователь, пьезокерамический стержень, изгиб

Кочарин В.Л., Косинов А.Д., Яцких А.А., Ермолаев Ю.Г., Семенов Н.В., Питеримова М.В., Шевельков С.Г., Минин О.П. «К воздействию слабых ударных волн на течение в пограничном слое плоской пластины с изменяемым углом скольжения передней кромки» Теплофизика и аэромеханика, № 6, с. 855-861 (2019)

Проведены экспериментальные исследования воздействия слабых ударных волн на течение в пограничном слое затупленной плоской пластины, установленной вдоль потока, для разных углов скольжения передней кромки при числе Маха 2. Ударные волны в набегающем потоке в виде N-волны генерировались двумерной неровностью размерами 150×7×0,13 мм на боковой стенке аэродинамической трубы Т-325. Подтверждено, что при падении N-волны на переднюю кромку пластины с нулевым углом скольжения в пограничном слое наблюдается порождение продольных вихрей, сопровождающееся повышением уровня пульсаций и изменением спектрального состава возмущений. Термоанемометрические данные показали, что при изменении угла скольжения передней кромки от 0 до 25 градусов под воздействием падающей «догоняющей» слабой ударной волны происходит уширение вихря в сверхзвуковом пограничном слое.

Бородкова Н.Л., Сапунова О.В., Еселевич В.Г., Застенкер Г.Н., Ермолаев Ю.И. «Сравнение магнитных и плазменных овершутов межпланетных ударных волн» Космические исследования, 58, № 6, с. 485-494 (2020)

По данным плазменного спектрометра БМСВ, установленного на КА СПЕКТР-Р, дополненных измерениями магнитного поля на КА WIND, исследовалась структура фронтов межпланетных ударных волн. Особое внимание было уделено периодическим повышениям (овершутам) в величине потока ионов или магнитного поля относительно их средних значений за рампом. Проведено сравнение с величиной овершута в магнитном поле, числом Маха и параметром бета. На основании анализа 18 пересечений фронтов межпланетных ударных волн, в которых наблюдались овершуты в величине потока ионов и магнитного поля, было показано, что величина овершута магнитного поля, в среднем, меньше аналогичной величины в потоке ионов солнечного ветра, что связано с различным временным разрешением измерений. Получено, что величина овершута потока ионов возрастает с ростом числа Маха так же, как и величина овершута магнитного поля. Показано, что овершуты образуются не только у сверхкритических ударных волн, но и у тех, у которых числа Маха меньше значения первого критического числа Маха. Получено также, что оценки длины волны колебаний потока ионов и магнитного поля за рампом хорошо коррелируют с величиной гирорадиуса захваченных ионов.

Рязанцева М.О., Рахманова Л.С., Ермолаев Ю.И., Лодкина И.Г., Застенкер Г.Н., Чесалин Л.С. «Характеристики турбулентного потока солнечного ветра в областях компрессии плазмы» Космические исследования, 58, № 6, с. 503-512 (2020)

Работа посвящена исследованию свойств спектров турбулентных флуктуаций солнечного ветра в областях компрессии плазмы таких как CIR – области сжатия плазмы перед высокоскоростными потоками из корональных дыр, и SHEATH – области сжатия перед межпланетными проявлениями корональных выбросов массы EJECTA и магнитными облаками MC. Рассматриваются спектры флуктуаций потока ионов как на магнитогидродинамических, так и на ионно-кинетических масштабах на основе данных спектрометра БМСВ на КА СПЕКТР-Р с высоким вплоть до 31 мс временным разрешением. Сравнение турбулентных характеристик в областях сжатия плазмы и в невозмущенном солнечном ветре проводится как на отдельном примере, так и на обширном статистическом материале. В работе показано, что характеристики турбулентного каскада на кинетическом интервале могут значительно меняться в областях компрессии плазмы, в них выявлены признаки смены основных процессов определяющих диссипацию энергии, что может быть причиной усиления нагрева в рассматриваемых областях.

Рахманова Л.С., Рязанцева М.О., Застенкер Г.Н., Ермолаев Ю.И., Лодкина И.Г. «Зависимость свойств турбулентного каскада за околоземной ударной волной от динамики параметров солнечного ветра» Космические исследования, 58, № 6, с. 513-521 (2020)

Магнитослой является неотъемлемым элементом солнечно-земных связей. В работе анализируется влияние параметров солнечного ветра и их вариабельности, а также топологии околоземной ударной волны, на характеристики турбулентности плазмы в магнитослое на масштабах, соответствующих переходу от инерционной области турбулентного каскада к диссипативной. Анализ основан на обширной статистике измерений прибора БМСВ на спутнике Спектр-Р в магнитослое в 2011–2018 гг. с высоким временным разрешением. Показано, что наибольшее влияние на вид турбулентного каскада непосредственно за околоземной ударной волной оказывает вариабельность плотности плазмы солнечного ветра и модуля межпланетного магнитного поля, а также угол между нормалью к околоземной ударной волне и межпланетным магнитным полем.

Сапунова О.В., Бородкова Н.Л., Застенкер Г.Н., Ермолаев Ю.И. «Поведение ионов He⁺⁺ на фронте межпланетной ударной волны» Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 6, с. 720-726 (2020)

Исследованы вариации параметров дважды ионизированных ионов гелия He⁺⁺ плазмы солнечного ветра при прохождении фронта межпланетной ударной волны. Использованы данные измерений прибора БМСВ – Быстрый Монитор Солнечного Ветра, установленного на спутнике СПЕКТР-Р. По данным этого прибора вычислены параметры ионов He⁺⁺: скорость, температура, абсолютная и относительная концентрация. Выявлено, что абсолютная концентрация ионов He⁺⁺ за фронтом межпланетной ударной волны увеличивается, а относительная падает. Средняя относительная концентрация ионов He⁺⁺ за фронтом ударной волны оказалась немного меньше (на 9%), чем в невозмущенной области. Получена корреляция изменения относительной концентрации ионов He⁺⁺ с параметром τ_Bn: чем меньше τ_Bn, тем сильнее падает относительная концентрация ионов He⁺⁺ за фронтом межпланетной ударной волны.

Дремухина Л.А., Ермолаев Ю.И., Лодкина И.Г. «Различия в динамике асимметричной части магнитного возмущения в периоды магнитных бурь, индуцированных разными межпланетными источниками» Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 6, с. 727-739 (2020)

Анализируются различия в динамике асимметричной части геомагнитного возмущения на средних и низких широтах в интервалы магнитных бурь, инициированных разными межпланетными источниками. Для анализа используются значения индексов SYM-H, ASY-H и Dst из базы данных OMNI в периоды 58 интенсивных магнитных бурь с –270≤Dst_min≤–90 нТл, зарегистрированных в 1995–2017 гг. и инициированных одной из структур солнечного ветра : области сжатия во взаимодействующих разно-скоростных потоках CIR; межпланетные CME (IСМЕ), включающие магнитные облака MC и “поршни” Ejecta; области сжатия Sheath перед IСМЕ. Идентификация межпланетных источников проводилась на основе Каталога крупномасштабных структур солнечного ветра (см. сайт ftp://ftp.iki.rssi.ru/pub/omni/). Для анализа был использован двойной метод наложенных эпох с опорными моментами в начале бури и во время Dst_min. Показано, что при бурях, инициированных Sheath, значения ASY-H, в среднем, на 40% выше, чем для бурь остальных групп, а его максимум опережает наступление Dst_min на ∼3 ч при Sheath-бурях и на 1–2 ч при MC-бурях, что может свидетельствовать о более интенсивном и неравномерном поступлении энергии в эти периоды. Предполагается, что такое поступление энергии может обеспечиваться потоком протонов с энергиями >10 МэВ, наблюдаемых на геостационарных КА GOES, возрастающим более чем на два порядка в интервалы Sheath-бурь по сравнению с бурями остальных групп.

Лавриненко А.В., Ермолаева Е.В., Франк М.О., Овчинников К.Д., Тряскин Н.В. «Выбор формы корпуса автономного необитаемого надводного аппарата с помощью современных средств вычислительной гидродинамики» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 4, с. 71-75 (2018)

Представлен выбор оптимальных обводов корпусов автономного необитаемого надводного аппарата катамаранного типа с помощью современных средств вычислительной гидродинамики. У современных надводных аппаратов большая часть бортовой энергии тратится на перемещение, поэтому выбор оптимальных обводов с точки зрения ходовых характеристик может серьезно повлиять на показатели автономности объекта. В рамках проведенного исследования рассмотрено применение трех типов обводов для надводного аппарата: классические корабельные, торпедообразные и упрощенные (на основе формы корпуса Виглей). Для выполнения расчетов использовался программный комплекс вычислительной гидродинамики OpenFOAM, применение которого было верифицировано путем численного моделирования обтекания корпуса DTMB 5415. Результаты расчетов показали, что численное моделирование позволяет с хорошей точностью определять сопротивление движению морских объектов в широком диапазоне скоростей. По результатам численного моделирования обтекания корпусов трех типов обводов были получены зависимости сопротивления от скорости хода и коэффициента полного сопротивления от числа Фруда по водоизмещению. Анализируя полученные зависимости, было заключено, что классические корабельные обводы с прямым форштевнем, транцевой кормой и большим кормовым подзором для установки движительнорулевого комплекса обладают наилучшими ходовыми характеристиками по сравнению с торпедообразными и упрощенными обводами.

Долматов Д.О., Ермошин Н.И., Конева Д.А., Седнев Д.А. «Применение неэквидистантного преобразования фурье для решения задач ультразвуковой томографии с использованием антенных решеток» Дефектоскопия, № 8, с. 3-11 (2020)

В ультразвуковой томографии с использованием технологии цифровой фокусировки антенной задача повышения производительности контроля неразрывно связана с задачей повышения скорости получения синтезированных изображений. Данная задача может быть эффективно решена при одновременном использовании нескольких подходов, направленных на повышение скорости получения результатов. В рамках этой работы рассматривается алгоритм неэквидистантного быстрого преобразования Фурье (НБПФ). НБПФ может быть использован в существующих вычислительно-эффективных алгоритмах пространственно-временной обработки с расчетами в частотной области и способен обеспечивать корректное восстановление синтезированных изображений при использовании разреженных и неэквидистантных антенных решеток. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о способности алгоритма на основе НБПФ восстанавливать синтезированные изображения с высокой разрешающей способностью.

Ерофеев В.И., Леонтьева А.В. «Ангармонические волны в стержне Миндлина–Германа, погруженном в нелинейно-упругую среду» Прикладная математика и механика, 84, № 4, с. 511-528 (2020)

Изучается распространение продольных волн в стержне Миндлина–Германа, погруженном в нелинейно-упругую среду. При рассмотрении различных вариантов соотношения жесткости стержня и жесткости внешней среды, в которую помещен стержень, получено три предельных случая. Показано, что если жесткость внешней среды существенно превосходит жесткость стержня, то эволюционное уравнение представляет собой известное в нелинейной динамике уравнение Островского. Уравнение не имеет точных решений, но допускает качественное исследование при равенстве нулю старшей производной. В этом случае найдено и проанализировано решение в виде нелинейной периодической стационарной волны. Если жесткость внешней среды существенно уступает жесткости стержня, то эволюционным уравнением является уравнение, отличающееся от уравнения Островского в нелинейной части. Показано, что в этом случае в стержне возможно распространение солитонов классического профиля. Отмечено, что если жесткости внешней среды и стержня имеют один порядок, то нелинейные стационарные волны формироваться не могут.

Ерофеев В.И., Иляхинский А.В., Никитина Е.А., Родюшкин В.М. «Исследование дефектной структуры металла методом ультразвукового зондирования» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 1, с. 109-114 (2019)

Предложен методический подход к исследованию дефектной структуры металла методом ультразвукового зондирования. Показано, что представление процессов, определяющих влияние состояния материала на параметры зондирующего импульса статистической моделью в виде распределения Дирихле, позволяет с учетом изменения дефектной структуры металла количественно охарактеризовать изменение формы зондирующего импульса, улучшить понимание феноменов взаимодействия упругой волны со средой.

Мелкумян А.А., Белов А.В., Абунина М.А., Абунин А.А., Ерошенко Е.А., Оленева В.А., Янке В.Г. «Поведение скорости и температуры солнечного ветра в межпланетных возмущениях, создающих Форбуш-понижения» Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 5, с. 547-556 (2020)

Форбуш-понижения космических лучей обусловлены двумя типами солнечных источников: корональными дырами и корональными выбросами массы. В некоторых случаях идентификация солнечного источника с межпланетным возмущением, вызывающим Форбуш-понижение, затруднена и требует тщательного и детального анализа характеристик солнечного ветра. В этих случаях полезно сопоставить поведение протонной температуры и скорости солнечного ветра. В данной работе такое сопоставление проводилось на основе большого экспериментального материала, объединенного в базы данных ИЗМИРАН. Оказалось, что зависимость температуры от скорости для спокойного солнечного ветра имеет степенной характер с более крутым спектром в области низких скоростей (V<425 км/c; показатель степени 3.37±0.02), чем в области высоких скоростей (V≥425 км/c; показатель степени 2.21±0.02). На основе полученной T–V зависимости, для каждого часа, для которого есть данные о параметрах солнечного ветра, с июля 1965 г. и по декабрь 2018 г. были вычислены ожидаемая протонная температура T_exp и температурный индекс K_T≪em>T_obs/T_exp (T_obs – наблюдаемая температура). Этот индекс аномально велик в областях взаимодействия разноскоростных потоков солнечного ветра и аномально мал внутри магнитных облаков, что позволяет использовать его для выделения связанных с этими межпланетными структурами Форбуш-понижений и для идентификации их солнечных источников.

Тулеков Е.А., Махмутов В.С., Базилевская Г.А., Стожков Ю.И., Морзабаев А.К., Филиппов М.В., Ерхов В.И., Дюсембекова А.С. «Наземная установка для изучения вариаций космических лучей в городе Нур-Султан» Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 6, с. 704-709 (2020)

Космические лучи, в частности, являются основным фактором ионизации атмосферы, влияют на образование облаков, определяют свойства глобальной электрической цепи. Механизмы атмосферных процессов с участием космических лучей очень сложны и далеки от понимания. Для их исследования необходимы экспериментальные установки, распределенные по всему миру. С этой целью в 2015 г. в Евразийском национальном университете им. Л.Н. Гумилева, в содружестве с Физическим институтом им. П.Н. Лебедева РАН, был создан космофизический комплекс, состоящий из установки CARPET, нейтронного детектора и электростатического флюксметра EFM-100. В данной статье представлены краткие характеристики установки CARPET и экспериментальные данные, полученные в период 2016–2019 гг. Приведены отдельные результаты анализа характеристик вариаций потоков космических лучей, зарегистрированных на этом комплексе, и сопутствующих условий в земной магнитосфере и в межпланетной среде.

Махонин Г.М., Ершова О.В. «Пеленгование гидролокационных целей в зоне Френеля» Известия ТРТУ. Тематический выпуск. Материалы юбилейной научно-технической конференции «Проблемы прикладной гидроакустики». №2(46)., с. 166-171 (2005)

Сочетание требований, предъявляемых к главным метрологическим характеристикам современных многолучевых эхолотов, таковы, что эти средства должны работать внутри зоны Френеля, причем достаточно далеко от ее внешней границы, т.е. при дальностях, значительно меньших, чем расстояние до границы дальней зоны (зоны Фраунгофера). Анализ паспортных данных эхолотов таких известных фирм, как Simrad, Reason, Atlas Marine Electronics и др. показал, что около 35% из этих эхолотов имеют наименьшие значения рабочей наклонной дальности в 3–5 раз меньше, чем расстояние до границы дальней зоны, около 60% – в 5–20 раз меньше последнего. Приблизительно для 80% таких эхолотов наименьшая рабочая глубина в 5–20 раз меньше расстояния до границы дальней зоны. Аналогичная ситуация имеет место и для гидролокаторов бокового обзора, предназначенных для поиска таких объектов, как фрагменты потерпевших аварию летательных аппаратов, их "черных ящиков", донных мин, контейнеров с ценными или опасными веществами, трубопроводов и т.п. В задачу поиска таких объектов обычно входит сближение с обнаруженной целью до дистанции, необходимой для ее доклассификации, уточнения расположения и т.п. Эта дистанция практически всегда оказывается значительно меньше, чем расстояние до границы дальней зоны. Однако при наличии нескольких целей, попадающих внутрь диаграммы направленности, может при фазовом методе пеленгования появиться неоднозначность пеленгования. Более подробное рассмотрение этого вопроса выходит за рамки настоящей работы.

Бородкова Н.Л., Сапунова О.В., Еселевич В.Г., Застенкер Г.Н., Ермолаев Ю.И. «Сравнение магнитных и плазменных овершутов межпланетных ударных волн» Космические исследования, 58, № 6, с. 485-494 (2020)

По данным плазменного спектрометра БМСВ, установленного на КА СПЕКТР-Р, дополненных измерениями магнитного поля на КА WIND, исследовалась структура фронтов межпланетных ударных волн. Особое внимание было уделено периодическим повышениям (овершутам) в величине потока ионов или магнитного поля относительно их средних значений за рампом. Проведено сравнение с величиной овершута в магнитном поле, числом Маха и параметром бета. На основании анализа 18 пересечений фронтов межпланетных ударных волн, в которых наблюдались овершуты в величине потока ионов и магнитного поля, было показано, что величина овершута магнитного поля, в среднем, меньше аналогичной величины в потоке ионов солнечного ветра, что связано с различным временным разрешением измерений. Получено, что величина овершута потока ионов возрастает с ростом числа Маха так же, как и величина овершута магнитного поля. Показано, что овершуты образуются не только у сверхкритических ударных волн, но и у тех, у которых числа Маха меньше значения первого критического числа Маха. Получено также, что оценки длины волны колебаний потока ионов и магнитного поля за рампом хорошо коррелируют с величиной гирорадиуса захваченных ионов.

Еселевич В.Г., Еселевич М.В. «Особенности начальной стадии формирования быстрого коронального выброса массы 25 февраля 2014 г.» Солнечно-земная физика, 6, № 3, с. 3-17 (2020)

Проведен анализ быстрого коронального выброса массы (КВМ) 25 февраля 2014 г. по изображениям в УФ-каналах 131, 211, 304 и 1700 A инструмента SDO/AIA и по данным наблюдений в линии Нα (6562.8 A) на телескопах обсерваторий Teide и Big Bear. Формирование КВМ 25.02.2014 связано с выбросом и последующим взрывообразным расширением магнитного жгута, возникшего вблизи поверхности Солнца, предположительно, вследствие процесса tether-cutting магнитного пересоединения. Возникший в результате такого «взрыва» импульс полного давления (теплового плюс магнитного) воздействует на вышележащие корональные арочные структуры, приводя к их слиянию и формированию ускоренно движущейся фронтальной структуры КВМ. Этот же импульс давления является причиной возникновения взрывной столкновительной ударной волны перед КВМ, скорость которой быстро уменьшается с расстоянием. На больших расстояниях R>7R₀ (R₀ – радиус Солнца) от центра Солнца перед КВМ регистрируется ударная волна другого типа – поршневая столкновительная ударная волна, скорость которой мало меняется с расстоянием. Нα R≥5R₀ происходит переход от столкновительной ударной волны к бесстолкновительной.

Еселевич В.Г., Еселевич М.В. «Особенности начальной стадии формирования быстрого коронального выброса массы 25 февраля 2014 г.» Солнечно-земная физика, 6, № 3, с. 3-17 (2020)

Проведен анализ быстрого коронального выброса массы (КВМ) 25 февраля 2014 г. по изображениям в УФ-каналах 131, 211, 304 и 1700 A инструмента SDO/AIA и по данным наблюдений в линии Нα (6562.8 A) на телескопах обсерваторий Teide и Big Bear. Формирование КВМ 25.02.2014 связано с выбросом и последующим взрывообразным расширением магнитного жгута, возникшего вблизи поверхности Солнца, предположительно, вследствие процесса tether-cutting магнитного пересоединения. Возникший в результате такого «взрыва» импульс полного давления (теплового плюс магнитного) воздействует на вышележащие корональные арочные структуры, приводя к их слиянию и формированию ускоренно движущейся фронтальной структуры КВМ. Этот же импульс давления является причиной возникновения взрывной столкновительной ударной волны перед КВМ, скорость которой быстро уменьшается с расстоянием. На больших расстояниях R>7R₀ (R₀ – радиус Солнца) от центра Солнца перед КВМ регистрируется ударная волна другого типа – поршневая столкновительная ударная волна, скорость которой мало меняется с расстоянием. Нα R≥5R₀ происходит переход от столкновительной ударной волны к бесстолкновительной.

Коробцев И.В., Цуккер Т.Г., Мишина М.Н., Горяшин В.Е., Еселевич М.В. «Наблюдения космического мусора в области орбит глобальных навигационных спутниковых систем» Солнечно-земная физика, 6, № 3, с. 115-123 (2020)

Проблема количества и характеристик космического мусора в области орбит глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) представляет существенный интерес с точки зрения безопасности эксплуатации этих систем. Неоднократно предпринимавшиеся попытки поиска фрагментов космического мусора в данной области орбит не приводили к каталогизации таких объектов. Только в 2018 г. было обнаружено восемь космических объектов, не относящихся к действующим или нефункционирующим космическим аппаратам или элементам их запуска. Фотометрические и траекторные наблюдения на оптических телескопах являются практически единственным источником информации о характеристиках таких объектов. В работе изложены краткие сведения об особенностях конструкции и технических характеристиках нового телескопа АЗТ-33ВМ. Описана методика определения параметров орбит некаталогизированного космического мусора по оптическим измерениям. Представлены результаты фотометрических наблюдений космического объекта, обнаруженного в области орбит глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС.

Ефимов А.И., Луканина Л.А., Чашей И.В., Коломиец С.Ф., Бёрд М.К., Петцольд М. «Наблюдение возмущенных плазменных структур в окрестности Солнца и околоземном пространстве методами радиозондирования и локальных измерений» Космические исследования, 58, № 6, с. 495-502 (2020)

Эксперимент по радиозондированию околосолнечной плазмы сигналами космического аппарата Mars Express в 2013 г. был осуществлен в период с 4.III. по 31.V. Исследуемой характеристикой являлась частота сигналов сантиметрового, дециметрового диапазонов и дифференциальная частота. Зафиксирован ряд событий, когда интенсивность флуктуаций частоты зондирующих плазму сигналов в несколько раз превышала фоновые значения. Как показал анализ наблюдений солнечной активности, таких как усиление потока рентгеновского излучения и данные коронографа SOHO LASCO, это объясняется прохождением через трассу радиосвязи КА с Землей возмущенных плазменных потоков, генерируемых в короне Солнца. Проведено сопоставление данных радиопросвечивания с результатами измерений параметров околоземной плазмы с помощью КА Wind в смежные периоды времени. В результате анализа данных о протонной концентрации выяснилось, что вблизи Земли также наблюдались резкие возрастания как средних значений, так и флуктуаций этой характеристики. Временное запаздывание между событиями, наблюдавшимися в околосолнечной и околоземной плазме, показывает, что причиной возмущений является повышенная активность одной и той же корональной области, вращающейся вместе с Солнцем.

Шагимуратов И.И., Захаренкова И.Е., Тепеницина Н.Ю., Якимова Г.А., Ефишов «Ионосферные эффекты солнечных вспышек в сентябре 2017 г. и оценка их влияния на ошибки навигационных измерений» Геомагнетизм и аэрономия, 60, № 5, с. 631-640 (2020)

Представлен анализ проявления в полном электронном содержании (ПЭС/ТЕС) ионосферы наиболее сильных вспышек класса X9.3 и Х8.2, зарегистрированных 6 и 10 сентября 2017 г. соответственно. В качестве исходных данных использовались GPS-наблюдения на среднеширотных станциях, расположенных в условиях освещенной ионосферы. Ионосферный отклик определялся по фазовым измерениям величины ТЕС вдоль спутниковых пролетов над станцией наблюдения. Выявлена высокая линейная корреляция между амплитудой увеличения ТЕС (ΔТЕС) во время вспышек и зенитным углом Солнца для станций, разнесенных по долготе. Для вспышки класса X9.3 ΔТЕС превышала 3 TECU, в то время как для вспышки Х8.2 амплитуда была почти в 2 раза меньше. Показано, что это в основном связано с различным положением вспышек на солнечном диске. Пространственно-временная реакция ионосферы на вспышки анализировалась по картам ТЕС, сформированным с временным разрешением 5 мин. Выявлены и оценены ошибки навигационных измерений, которые вызваны эффектами солнечных вспышек.

Здоровеннова Г.Э., Ефремов Т.В., Гавриленко Г.Г., Тержевик А.Ю. «Резонансное возбуждение короткопериодных внутренних волн баротропными сейшами в покрытом льдом мелководном озере» Морской гидрофизический журнал, 36, № 4, с. 407-423 (2020)

Цель. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что процессы тепломассопереноса в покрытых льдом мелководных озерах не сводятся лишь к молекулярному уровню и, несмотря на их относительно низкую интенсивность, в основном определяются перемежающейся турбулентностью, природа и механизм генерации которой изучены недостаточно. В работе рассматривается один из таких механизмов, связанный с резонансным возбуждением коротких внутренних волн баротропными сейшами. Методы и результаты. В качестве экспериментальной базы использовались данные зимних измерений температуры в мелководном озере. Анализ динамики температурных профилей в первые недели после ледостава выявил аномально высокие значения эффективного коэффициента температуропроводности. В спектрах температурных пульсаций явно прослеживался пик, соответствующий основной моде баротропных сейш. Существенная неоднородность амплитуды температурных пульсаций по глубине, противофазные колебания в соседних слоях указывали на присутствие внутренних волн. Предложен механизм переноса энергии от баротропных сейш к внутренним волнам, аналогичный «конверсии приливов» (tidal conversion) в океанологии. В результате получены оценки для потока энергии, скорости диссипации и эффективного коэффициента температуропроводности. Выводы. Внутренние волны могут играть существенную роль в процессах перемешивания и переноса тепла в покрытых льдом озерах. При этом баротропные сейши, возникающие при атмосферных барических возмущениях, играют роль промежуточного энергетического резервуара и способны порождать короткие внутренние волны в результате резонансного взаимодействия с донной топографией. Интенсивность внутренних волн существенно зависит от амплитуды баротропных сейш, частоты Брента–Вяйсяля и особенностей рельефа дна.