Лаврентьев Э.В., Кузьмин О.И. Взрывы в море. Серия: Библиотека инженера-гидроакустика (1977). 160 с.

В книге изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований подводного взрыва. Рассмотрено использование подводных взрывов как источников гидроакустических сигналов в подводной связи, навигации, гидролокации и при проведении исследований Мирового океана. Обобщен экспериментальный материал по исследованию спектральных характеристик взрывных сигналов в мелком и глубоком море. Показаны особенности применения взрывных источников в морской практике.

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.

Серьезнов А.Н., Степанова Л.Н., Лазненко А.С., Кабанов С.И., Кожемякин В.Л., Чернова В.В. «Статические испытания кессона композиционного крыла самолета с использованием акустической эмиссии и тензометрии» Дефектоскопия, № 8, с. 12-21 (2020)

Выполнены статические испытания двухлонжеронного кессона крыла из углепластика Т800. Контроль объекта в процессе нагружения осуществлялся с использованием метода акустической эмиссии (АЭ) и тензометрии. В режиме реального времени определялась относительная деформация материала в областях наклейки тензодатчиков (на панелях кессона, стенках лонжеронов и полках стрингеров). Установлены элементы кессона, в которых наблюдалось нелинейное изменение относительных деформаций, а также регистрировались остаточные деформации после снятия нагрузки. Методом АЭ локализованы источники сигналов, координаты которых соответствовали расположению третьей нервюры. Кластеризация зарегистрированных сигналов АЭ по оцифрованной форме позволила сгруппировать их по источникам, соответствующим разрушению конструкции. Показано, что в процессе нагружения кессона крыла наблюдалось увеличение структурного коэффициента сигналов АЭ, соответствующее расслоению углепластика в зоне локации.

Арефьев В.А., Бабышкин В.Е., Бикмаев И.Ф., Бунтов М.В., Буренин Р.А., Быков А.М., Вихлинин А.В., Гильфанов М.Р., Глушенко А.Г., Гребенев С.А., Григорович С.В., Зеленый Л.М., Кораблев О.И., Кривонос Р.А., Лапшов И.Ю., Левин В.В., Ломакин И.В., Лупян Е.А., Лутовинов А.А., Любарский Ю.Э., Маркевич М.Л., Мереминский И.А., Мольков С.В., Назаров В.Н., Назиров Р.Р., Новиков Б.С., Петрукович А.А., Постнов К.А., Предель П., Сазонов С.Ю., Сахибуллин Н.А., Семена А.Н., Семена Н.П., Старобинский А.А., Сюняев Р.А., Ткаченко А.Ю., Черепащук А.М., Чулков И.В., Чуразов Е.М., Шустов Б.М., Эйсмонт Н.А. «Памяти Михаила Николаевича Павлинского (08.12.1959–01.07.2020)» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 9, с. 684-686 (2020)

Демянский М., Дорошкевич А., Ларченкова Т., Пилипенко С. «Галактики в наблюдениях и численных моделях» Астрономический журнал, 97, № 11, с. 883-894 (2020)

Сравнение вириальных параметров галактик и скоплений галактик (радиуса, плотности и энтропийной функции) в широком интервале масс 10⁶≤M_vir/M_⊙≤10¹⁴ показывает, что эти параметры коррелированы и регулярным образом зависят от вириальной массы объекта. Для наблюдаемых галактик и скоплений галактик доступные оценки вириальных параметров оказываются достаточно близкими и значения редуцированной вириальной плотности G_ρ сконцентрированы в узком интервале 0.5≤G_ρ/‹G_ρ›≤2 вокруг общего среднего значения. Этот “вириальный” парадокс усиливается при сравнении с численными моделями, в которых подобных объектов крайне мало, и для большинства гало темной материи эти плотности в ∼50–100 раз меньше. Теоретический анализ указывает на возможные причины различия наблюдений и моделей, отмечая их связь со спектром космологических возмущений. После соответствующих уточнений рассмотренные данные могут быть использованы для контроля моделей космологической инфляции. Кратко обсуждается ряд сопутствующих вопросов.

Лебедев Г.А., Сухоруков К.К. Распространение электромагнитных и акустических волн в морском льду (2001). 82 с.

Рассматриваются особенности распространения радиоволн в морском ледяном покрове. Представлены электрические свойства морского льда с учетом реальных распределений по его толщине основных физических характеристик. Обсуждаются вопросы распространения оптического излучения в снеге и льде и вертикального распределения коэффициентов пропускания и отражения света в снежно-ледяном покрове. Излагаются современные представления о закономерностях распространения в морском льду акустических волн и даются характеристики связи скорости распространения, коэффициентов затухания, отражения и рассеяния звука с характеристиками упругих сред. Предназначена для океанологов, специализирующихся в области геофизики морского льда.

Васильев Б.П., Разрезова К.В., Горин С.В., Лебедев Г.А., Сетин А.И. «Термоакустические источники звука – термофоны: расчёт, проектирование, перспективы применения» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 1, с. 167-172 (2019)

Приводятся результаты исследований проволочных и пленочных термофонов различной конфигурации с целью определения их акустических характеристик и направлений возможного практического применения. Представлены основные соотношения и формулы, расчет по которым подтверждается проведенными экспериментальными результатами. Проводится анализ двустороннего и одностороннего режимов излучения проволочных термофонов. Отмечается, что основным недостатком проволочных термофонов с односторонним излучением является неравномерность их АЧХ, что затрудняет их практическое применение. В двустороннем режиме проволочные термофоны могут успешно использоваться в качестве поршневых источников звука в трубах. Пленочные термофоны различной формы без теплоизолирующей подложки обладают равномерными, воспроизводимыми акустическими характеристиками, которые можно прогнозировать путем расчета, зная физические константы используемых материалов конструкции термофонов. Перспективным направлением исследования является использование термофонов в качестве источников излучения звука в жидкую среду. Приводятся результаты исследования излучения пленочного термофона в две жидкости (дистиллированная вода и керосин). По сравнению с излучением в воздух излучение в керосин, например, выше примерно на 20 дБ.

Клещёв А.А., Колыхалин В.М., Лебедев Г.А., Майоров В.С., Попков В.С., Троицкий А.В. «Оценка объёма нефтепродуктов в резервуарах методом измерения акустической интенсивности» Морские интеллектуальные технологии, 3, № 4, с. 158-163 (2020)

Проводятся экспериментальные исследования акустического поля в воздушном объеме цилиндрической оболочки с различными видами материалов, расположенных в виде донного слоя. Целью экспериментальных исследований акустического поля, возбуждаемого в воздушном объеме резервуара с помощью удара, является оценка остатка объема нефтепродукта на днище резервуара методом интенсиметрии. Находятся собственные частоты колебаний воздуха в резервуаре, рассматривая его стенки абсолютно жесткими, а днище импедансным Рассматривается метод поиск коэффициентов поглощения акустической энергии для различных видов тестовых веществ, по своим свойствам являющихся близкими к остаткам нефтепродуктов на модели резервуара. Основное внимание в работе уделено получению аналитического выражения для оценки остатка с применением экспериментальных данных модельных исследований спектральных характеристик интенсивности источника акустических колебаний. Компьютерное моделирование акустического поля корреляционное взаимодействие первых отражений (от импедансного днища и абсолютно жесткой крыши резервуара) позволяет визуально оценить как поглощающие свойства материала на днище, так и рациональное позиционирование акустического зонда анализатора интенсивности при измерениях Результаты работы предполагается использовать в натурных условиях для регистрации нефтяных остатков нефтяных резервуаров. Исследованная бесконтактная система акустического контроля может найти применение для регистрации объема жидких, сыпучих и смешанных агрегатных композиций в вертикальных цилиндрических резервуарах, осуществляемых в средствах воздушного, наземного и водного транспорта, не исключая и ядерные отходы.

Шарфарец Б.П., Лебедев Г.А., Пыхов Д.С., Сергеев В.А., Сетин А.И. «Акустический преобразователь, построенный на использовании электрокинетических явлений» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 1, с. 141-152 (2019)

Предложены необходимые уравнения и краевые условия для описания акустических полей, вызываемых электрокинетическими явлениями: наличием двойного электрического слоя и приложенного электрического поля, являющегося суммой постоянного поля и электрического поля, несущего акустическую информацию. Уравнения рассматриваются для условий вязкой несжимаемой и сжимаемой жидкости при условии расчета соответственно гидродинамики стационарного электроосмотического процесса и акустического процесса. Из полученных выражений видно, что процессы, происходящие при акустическом электроосмосе имеют как много общего, так и содержат некоторые отличия от процессов классического электроосмоса. Разработанная в работе физическая модель и полученные соответствующие математические выражения позволяют рассчитывать акустические характеристики излучателя, основанного на наличии электрокинетических явлений и оптимизировать его устройство. Полученные результаты могут использоваться в научном приборостроении. Приведен пример модельных расчетов.

Кропотина Ю.А., Густов М.Ю., Красильщиков А.М., Левенфиш К.П., Павлов Г.Г. «Многопроцессорный трехмерный гибридный код для моделирования микроскопических явлений в космической плазме» Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, № 1, с. 99-105 (2011)

Представлена авторская разработка многопроцессорного трехмерного гибридного кода с сохранением дивергенции магнитного поля. Код позволяет эффективно моделировать бесстолкновительные процессы в плазме, происходящие на масштабах порядка ионных гирорадиусов. Приводится пример использования кода для моделирования резонансной электромагнитной ион-ионной неустойчивости.

Уваров Ю.А., Быков А.М., Павлов Г.Г., Левенфиш К.П., Кропотина Ю.А. «Пульсарная туманность Вела:определение анизотропии функции распределения ускоренных частиц» Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, № 3, с. 201-210 (2012)

Предложена геометрическая модель торообразной структуры пульсарной туманности Вела. На основе сравнения модельных карт туманности с рентгеновскими картами высокого разрешения, полученными в результате обработки данных наблюдений обсерватории Чандра, предложен метод определения анизотропии функции распределения лептонов (электронов и позитронов) в окрестности пульсарной туманности. Восстановлен вид угловой зависимости функции распределения в системе покоя пульсарной туманности в диапазонах углов наклона направления движения частиц к направлению потока пульсарного ветра T: 10q < T < 90q и 130q < T < 160q.

Арефьев В.А., Бабышкин В.Е., Бикмаев И.Ф., Бунтов М.В., Буренин Р.А., Быков А.М., Вихлинин А.В., Гильфанов М.Р., Глушенко А.Г., Гребенев С.А., Григорович С.В., Зеленый Л.М., Кораблев О.И., Кривонос Р.А., Лапшов И.Ю., Левин В.В., Ломакин И.В., Лупян Е.А., Лутовинов А.А., Любарский Ю.Э., Маркевич М.Л., Мереминский И.А., Мольков С.В., Назаров В.Н., Назиров Р.Р., Новиков Б.С., Петрукович А.А., Постнов К.А., Предель П., Сазонов С.Ю., Сахибуллин Н.А., Семена А.Н., Семена Н.П., Старобинский А.А., Сюняев Р.А., Ткаченко А.Ю., Черепащук А.М., Чулков И.В., Чуразов Е.М., Шустов Б.М., Эйсмонт Н.А. «Памяти Михаила Николаевича Павлинского (08.12.1959–01.07.2020)» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 9, с. 684-686 (2020)

Шарфарец Б.П., Легуша Ф.Ф., Жуков А.Н. «Применение теории подобия для описания электроосмотического течения жидкостей через пористые мембраны» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 4, с. 153-157 (2019)

Рассматривается физическая модель стационарного электроосмотического движения жидкости в замкнутой сферической оболочке, внутри которой помещена дисковая мембрана с поперечными цилиндрическими порами, заполненными жидкостью. К граням мембраны посредством пористых электродов приложено постоянное электрическое поле. В качестве математической модели используется система уравнений Навье–Стокса для стационарного электроосмотического течения вязкой несжимаемой жидкости внутри замкнутой твердой сферической оболочки под действием внешнего постоянного электрического поля. Рассматривается упрощенная нелинейная система уравнений Навье–Стокса для случая стационарного движения несжимаемой вязкой жидкости при условии постоянства давления жидкости. Эта система уравнений приводится к безразмерному виду. При процедуре приведения уравнений к безразмерному виду реальная скорость жидкости нормировалась относительно скорости электроосмотического скольжения, определяемой по формуле Гельмгольца–Смолуховского. В результате анализа полученной системы показано, что в рассматриваемом случае кроме стандартного критерия подобия в виде числа Рейнольдса появляется еще один критерий подобия, обусловленный электроосмотической природой течения жидкости. Полученная безразмерная система уравнений содержит кроме критериев подобия еще и функции от безразмерных аргументов, описывающие поведение электрического потенциала в двойном электрическом слое. Безразмерная система уравнений движения жидкости может быть использована в случаях оболочек и мембран произвольной формы, а также жидкостей с различной физико-химической природой при проектировании и изготовлении электроакустических преобразователей, в которых используется явление электроосмоса. Полученные результаты позволяют на моделях оптимизировать устройство рассматриваемых электроакустических преобразователей, работающих на использовании электрокинетических явлений

Шарфарец Б.П., Легуша Ф.Ф. «О диссипации энергии в электроосмотическом процессе, протекающем при работе электроакустического преобразователя нового типа» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 2, с. 143-148 (2019)

Изучены вопросы баланса энергии в стационарном электроосмотическом процессе в цилиндрическом капилляре, заполненном жидкостью, к которой с помощью электродов приложена разность потенциалов. Рассматривается диссипация энергии за счет вязкого трения и выделения Джоулева тепла. В случае вязкого трения рассчитывается диссипативная функция для случая стационарного электроосмотического течения несжимаемой жидкости. Объемный интеграл от диссипативной функции равен половине энергии механических потерь в единицу времени во всем объеме капилляра. Затем рассматривается диссипация энергии, вызванная выделением Джоулева тепла за счет протекания тока под воздействием приложенной разности потенциалов. При этом для соблюдения баланса энергии необходимо учитывать явление перенапряжения на электродах. Получено выражение для суммарной мощности потерь в объеме капилляра, вызванных выделением Джоулева тепла. В обоих случаях удается получить упрощенные асимптотические выражения, зависящие от безразмерного параметра: отношения радиуса капилляра к длине Дебая. Численно показано, что асимптотика начинает действовать при значении параметра, большем четырех. Для реальных капилляров это справедливо, так как длина Дебая в двойном электрическом слое составляет единицы нанометров. Полученная асимптотика сводит выражения для потерь, состоящие из сложных функций к простым алгебраическим выражениям, куда входят все параметры физического процесса. Анализ потерь показывает, что суммарная мощность потерь пропорциональна длине капилляра, квадрату амплитуды вектора электрической напряженности, отношению радиуса капилляра к длине Дебая. Кроме того, величина суммарной мощности потерь линейно зависит от динамической вязкости рабочей жидкости, электрокинетического потенциала двойного электрического слоя на границе раздела фаз в капилляре, подвижности ионов и их концентрации в жидкости, заряда ионов, а также диэлектрической проницаемости жидкости. Полученные выражения очень компактны, что позволяют легко анализировать влияние каждого параметра задачи на происходящие электрокинетические процессы и, следовательно, оптимизировать конструкцию электроакустического преобразователя.

Васильев Б.П., Легуша Ф.Ф., Пугачёв С.И., Разрезова К.В., Старобинец И.М. «Генерация звуковых волн плёночным термофоном в жидкость» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 1, с. 104-108 (2018)

На основе термоакустического эффекта созданы и используются в научных исследованиях широкополосные нерезонансные источники (термофоны) для возбуждения звука в газообразных средах. В работе исследуется возможность использования плёночных термофонов для излучения звуковых волн в жидкие среды. Проведены расчёты излучения звуковых волн плёночным термофоном в две непроводящие жидкости, вода и керосин, тепловые параметры которых существенно отличаются. Результаты сравнивались, при прочих равных условиях, с расчётными и экспериментальными характеристиками излучения термофона в воздух в интервале звуковых частот 50–10000 Гц. Полученные данные показывают, что акустическая эффективность возбуждения звуковых волн термофонами в непроводящих жидкостях выше, чем в воздух на 6 дБ для воды и на 20 дБ для керосина. Известны диэлектрические жидкости, имеющие акустическую эффективность выше, чем у керосина. Из таких жидкостей можно подобрать иммерсионную жидкость для создания источника звуковых волн, погружённого в электропроводящие жидкости, в том числе и в воду.

Легуша Ф.Ф., Олейник М.М., Лисенков Н.М., Наливкин П.В., Чижов В.Ю. «Физические эффекты, возникающие при взаимодействии акустической добавки к температуре среды со сферической полостью, взвешенной в жидкости» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 4, с. 162-166 (2018)

При распространении одномерной звуковой волны в свободной жидкой среде, кроме звукового давления p(x,t) и колебательной скорости u₁(x,t), в ней возникает акустическая добавка к температуре среды T/(x,t). Если в жидкости находится неподвижная сферическая полость, имеющая малые волновые размеры k₁R<<1, где k₁ – волновое число среды, R – радиус сферы, то, за счёт взаимодействия основной звуковой волны с полостью, на её поверхности возникает однородное температурное поле с переменной амплитудой, изменяющейся по гармоническому закону T'_m1· e^iωt. Это происходит, когда внутри полости возникает неоднородная тепловая волна, имеющая сферическую форму фронта. Сильное затухание этой тепловой волны сопровождается диссипацией энергии основной звуковой волны. Кроме этого, при распространении тепловой волны в газе, заполняющем полость, за счёт выделения термоакустической энергии происходит излучение вторичной сферической звуковой волны, вызывающей появление там колебательного процесса.

Легуша Ф.Ф., Рытов Е.Ю., Сетин А.И. «Колебания температуры в бегущей плоской звуковой волне» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 4, с. 167-170 (2018)

Рассматривается процесс колебаний температуры в бегущей звуковой волне, распространяющейся в однородной неограниченной сжимаемой вязкой теплопроводной среде. Получено выражение для расчета амплитуды T’_m акустической добавки к температуре среды. Проведен численный анализ формул, используемых для оценки значения T’_m в волне. Даны рекомендации по применению формул для расчета амплитуды T’_m в жидких средах и резиноподобных твердых телах. Полученные результаты позволяют уточнить параметры тепловых процессов, возникающих при взаимодействии бегущих звуковых волн с неоднородностями среды и границами сред. Это, в свою очередь, способствует повышению надежности теоретических оценок эффективности диссипативных процессов, возникающих при взаимодействии акустического поля с неоднородностями искусственного и естественного происхождения, находящимися в сплошной среде. При этом значительно расширяется круг задач физической и технической акустики, решение которых имеет большое практическое значение.

Легуша Ф.Ф., Григорьева Н.С., Лукьянов В.Д., Разрезова К.В., Троицкий А.В. «Исследования режимов возбуждения термоакустических излучателей звука – термофонов» Морские интеллектуальные технологии, 3, № 4, с. 164-168 (2020)

Проведён анализ влияния режимов возбуждения термофона на его акустическую эффективность. В настоящее время для возбуждения современных термофонов используют два режима возбуждения соответствующих случаям, когда в активном элементе термофона текут: 1) постоянный электрический ток I₀ и переменный электрический ток i(f)≪em>I_msin(ωt); 2) только переменный ток i(f)= I_msin(ωt). В этих случаях термофон излучает звуковые волны, амплитуды колебательных скоростей которых u_m1 и u_m2 соответствуют номерам режимов. При этом показано, если выполняется неравенство I₀ >>I_m, то отношение колебательных скоростей u_m1 /u_m2≥28. Как следствие этого, уровень излучения звука при 1 режиме возбуждения более чем на 29 дБ выше, а мощность акустического излучения в 860 раз выше по сравнению со вторым режимом возбуждения. Таким образом, для создания мобильных эхолокационных систем, работающих в газах, могут быть использованы термофоны, в которых реализован первый режим возбуждения, имеющий более сложную схему электрического питания.

Легуша Ф.Ф., Клюбина К.А., Никущенко Д.В., Рытов Е.Ю. «Излучение вторичных звуковых волн поверхностью жидкости, контактирующей с газообразной средой» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 1, с. 109-113 (2018)

Решена задача о взаимодействии плоской звуковой волны, распространяющейся в жидкости, с бесконечной поверхностью, контактирующей с газообразной средой. Показано, что в случае контакта вязких и теплопроводных сред возникает дополнительное излучение звука в газообразную среду. Это является следствием того, что при взаимодействии звуковой волны с поверхностью в газе возникает неоднородная тепловая волна, которая за счёт термоакустического эффекта генерирует в газ вторичную звуковую волну. Амплитуда колебательной скорости вторичной волны U_2T растет пропорционально √f , где f – частота волны. В диапазоне частот от 100 Гц до 10,0 кГц выполняется неравенство U_2T >U_m2, где U_m2 – амплитуда прошедшей волны при классическом взаимодействии звуковой волны с границей. Механизм возбуждения вторичных звуковых волн, рассмотренный нами в этой работе, отличается от процесса аномального излучения на очень низких частотах через границу вода–воздух, теоретическое описание которого сделал О.А. Годин.

Легуша Ф.Ф., Чижов Г.В. «Формирование акустического пограничного слоя при взаимодействии стоячей звуковой волны с поверхностью твердого тела» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 1, с. 114-118 (2018)

Исследуются особенности формирования акустического пограничного слоя (АПС) вблизи поверхности твердого тела, с которой взаимодействует стоячая звуковая волна. Показано, что в ламинарном АПС, который формируется в результате взаимодействия бегущей звуковой волны с поверхностью тела, плотность локальных тепловых потоков, вызванных затуханием неоднородных вязких волн, становится переменной по поверхности твердого тела. Кроме того, в этом случае в пристеночном слое газа возбуждаются акустические течения Шлихтинга. Вихри Шлихтинга могут существовать за счет энергии, отбираемой у стоячей звуковой волны. Таким образом, вблизи поверхности твердого тела в стоячей звуковой волне возникает дополнительный диссипативный процесс. Этот тип диссипативного процесса отсутствует в ламинарном АПС. Для того, чтобы различать условия формирования пограничных слоев, будем называть слой, возникающий при взаимодействии стоячей звуковой волны с твердой поверхностью, вихревым АПС. В работе также сформулированы требования к экспериментальной установке и выбран метод акустических измерений исследуемого процесса. Ключевые слова: движущаяся звуковая волна, стоячая звуковая волна, вязкая волна, тепловая волна, вихрь Шлихтинга, диссипация энергии, коэффициент пространственного затухания, акустические измерения, резонансный метод.

Легуша Ф.Ф., Невеселова К.В. «Экспериментальные исследования современных термофонов» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 4, с. 60-65. (2015)

Васильев Б.П., Легуша Ф.Ф., Разрезова К.В., Чижов Г.В. «Экспериментальные исследования плёночных термофонов» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 4, с. 118-123. (2015)

Баранец И.В., Ваганов Г.В., Гайдукова Л.В., Краснов А.В., Легуша Ф.Ф., Никитин Г.А., Пугачев С.И., Рытов Е.Ю. «Исследование влияния наполнителей на структуру и физико-механические характеристики эпоксидного клея ДМ-5-65» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 4, с. 172-177 (2019)

Исследуются структура и физико-механические характеристики наполненного эпоксидного клея ДМ-5-65, применяемого для сборки составных электроакустических преобразователей гидроакустических систем. Особенностью исследования является использование в качестве дисперсных неорганических наполнителей пьезокерамических материалов ТБК-3, ЦТС-19 и ЦТБС-3. Приведены результаты морфологического исследования, определены краевой угол смачивания и свободная поверхностная энергия отвержденного клея ДМ-5-65, содержащего указанные наполнители, а также удельная поверхность порошков наполнителей. Определены деформационно-прочностные и термомеханические свойства отвержденного клея ДМ-5-65. Механическими испытаниями на отрыв установлена прочность соединения эпоксидного клея ДМ-5-65 с металлом. Показано, что химическая природа наполнителей определяет характер их распределения в связующем клея, взаимную упорядоченность макромолекул матрицы и свободную поверхностную энергию. Отмечена роль наполнителя с пониженной склонностью к агрегации частиц в формировании клея однородного состава.

Ветров А.С., Краснов А.В., Легуша Ф.Ф., Пугачев С.И., Рытов Е.Ю., Стырикович И.И., Чижев С.А «Исследование влияния наполнителей эпоксидного клея ДМ-5-65 на электрофизические характеристики составного электроакустического преобразователя» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 4, с. 178-181 (2019)

Исследуются электрофизические характеристики составных стержневых электроакустических преобразователей, активные и пассивные элементы которых соединены эпоксидным клеем ДМ-5-65, содержащим дисперсионные наполнители системы титаната бария и цирконата-титаната свинца. Характеристики определены по результатам испытаний партий преобразователей в слабом и сильном динамическом электрическом поле. Рассчитаны диапазоны изменения электрофизических характеристик преобразователей в пределах партий. Показано, что применение в клее наполнителя ЦТБС-3 применительно к преобразователю, содержащему пьезокерамические элементы из материала ЦТСтБС-2, приводит к наименьшему разбросу значений электрофизических характеристик преобразователей. Результаты испытаний и расчетов сопоставлены с данными о влиянии выбранных дисперсных наполнителей на структуру и физико-механические характеристики клея. По результатам работы даны рекомендации по выбору материала и массы дисперсного наполнителя клея ДМ-5-65 для повышения качества сборки составных электроакустических преобразователей.

Баранец И.В., Бобков А.Д., Гайдукова Л.В., Краснов А.В., Легуша Ф.Ф., Пугачев С.И., Рытов Е.Ю. «Влияние технологии отверждения на морфологию и физические характеристики эпоксидного клея ДМ-5-65» Морские интеллектуальные технологии, 3, № 4, с. 184-188 (2020)

Проведено комплексное исследование воздействия энергетических полей различной физической природы – электротермического (ЭТ), ультразвукового (УЗ), сверхвысокочастотного (СВЧ) и комбинации этих полей на морфологию, удельную плотность и свободную поверхностную энергию промышленного эпоксидного клея ДМ-5-65, содержащего в качестве одного из неорганических наполнителей титанат бария (BaTiO₃). В соответствии с технологией изготовления составных электроакустических преобразователей гидроакустических систем клей наносился на поверхность пьезокерамики, металлизированную серебром высокотемпературным методом «вжигания». Экспериментально установлено существенное варьирование характера расположения наполнителя BaTiO₃ в матрице связующего, плотности химических связей и адгезии образующегося соединения клей – металл при изменении технологии отверждения клея. Анализ полученных результатов свидетельствует о возможности регулирования в широких пределах плотности и однородности клея, а также смачиваемости клеем поверхности твердого тела

Шарфарец Б.П., Легуша Ф.Ф. «О диссипации энергии за счёт выделения Джоулева тепла в электроосмотическом процессе при работе электроакустического преобразователя» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 3, с. 151-156 (2019)

На примере заполненного жидкостью кругового капилляра, к которому приложено постоянное тангенциальное электрическое поле, изучается диссипация энергии, вызванная выделением Джоулева тепла при протекании тока. При этом для соблюдения баланса энергии учитывается явление перенапряжения на электродах. Изучены вопросы баланса энергии в стационарном электроосмотическом процессе в указанном капилляре. Получено выражение для суммарной мощности потерь в объеме капилляра, вызванных вязким трением и выделением Джоулева тепла. Приведено его упрощенное асимптотическое выражение, зависящее от безразмерного параметра: отношения радиуса капилляра к длине Дебая. Численно показано, что асимптотика начинает действовать при значении параметра, большем четырех. Для реальных капилляров это справедливо, так как длина Дебая в двойном электрическом слое составляет единицы нанометров. Полученная асимптотика сводит выражения для потерь, состоящие из сложных функций к простым алгебраическим выражениям, куда входят все параметры физического процесса. Анализ потерь показывает, что суммарная мощность потерь пропорциональна длине капилляра, квадрату амплитуды вектора электрической напряженности, отношению радиуса капилляра к длине Дебая. Кроме того, величина суммарной мощности потерь линейно зависит от динамической вязкости рабочей жидкости, электрокинетического потенциала двойного электрического слоя на границе раздела фаз в капилляре, подвижности ионов и их концентрации в жидкости, заряда ионов, а также диэлектрической проницаемости жидкости. Полученные выражения очень компактны, что позволяют легко анализировать влияние каждого параметра задачи на происходящие электрокинетические процессы и, следовательно, оптимизировать конструкцию электроакустического преобразователя. Приведенные выражения позволяют оптимизировать конструкцию электроакустического преобразователя нового типа, основанного на использовании электрокинетических явлений.

Беляев Б.А., Тюрнев В.В., Волошин А.С., Лексиков Ан.А., Галеев Р.Г., Шабанов В.Ф. «Полосно-пропускающий фильтр-поляризаторна диэлектрической слоистой структуре с решетками полосковых проводников» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 493, № 1, с. 5-10 (2020)

Исследована новая конструкция многослойного полосно-пропускающего фильтра, в которой каждый резонатор состоит из двух одинаковых диэлектрических слоев с параллельными решетками полосковых проводников на внешних поверхностях и ортогональной к ним решеткой полосковых проводников между слоями. Конструкция фильтра на резонаторах со скрещенными решетками одновременно выполняет функцию поляризатора, прозрачного в заданной полосе частот, если вектор электрического поля волны параллелен внешним полосковым проводникам, но отражает волны с ортогональной поляризацией. Численный электродинамический анализ 3D-модели конструкции хорошо согласуется с результатами измерений опытного образца фильтра-поляризатора пятого порядка с относительной шириной полосы пропускания 14% и центральной частотой 13.4 ГГц. Потери СВЧ-мощности в полосе пропускания устройства при параллельной поляризации электромагнитной волны ∼1.2 дБ, а при ортогональной – более 40 дБ.

Беляев Б.А., Тюрнев В.В., Волошин А.С., Лексиков Ан.А., Галеев Р.Г., Шабанов В.Ф. «Полосно-пропускающий фильтр из диэлектрических слоев с субволновыми решетками полосковых проводников на границах» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 494, № 1, с. 75-81 (2020)

Исследована конструкция многослойного полосно-пропускающего фильтра, каждый из полуволновых резонаторов которого состоит из двух диэлектрических слоев с наружными решетками полосковых проводников в виде квадратных сеток и с внутренними – в виде квадратных патчей. Сетки служат зеркалами с заданными отражательными свойствами, обеспечивая оптимальные связи крайних резонаторов со свободным пространством и оптимальные связи между резонаторами. Решетки из патчей позволяют изменять собственную частоту резонаторов при настройке фильтра. Показана эффективность квазистатического расчета амплитудно-частотных характеристик слоистой структуры, если период решеток меньше длины волны в диэлектрике и много меньше толщины слоев. Расчет не требует больших затрат машинного времени, поэтому параметрический синтез устройств можно проводить на обычном персональном компьютере. Измеренные характеристики опытного образца синтезированного фильтра третьего порядка с относительной шириной полосы пропускания ∼10% и ее центральной частотой ∼10.6 ГГц хорошо согласуются с расчетом. Предложенная конструкция позволяет изготавливать радиопрозрачные в заданной полосе частот многослойные панели для укрытия микроволновых антенн.

Багров А.В., Дмитриев А.О., Леонов В.А., Москатиньев И.В., Сысоев В.К. «Двухволновая оптическая лунная навигационная система» Труды Московского авиационного института, № 112, http://trudymai.ru/published.php?ID=116308 (2020)

Предлагается создание глобальной лунной оптической навигационной системы на основе располагаемых на поверхности Луны световых маяков, работающих на двух длинах волн. Данная система на основе оптико-электронных приборов на космических аппаратах и световых маяков позволит получить высокоточную систему навигации, как на поверхности Луны, так и в окололунном пространстве.

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.

Лепендин Л.Ф., Усов В.П. «Импеданс излучения двухчастотной многоэлементной антенны накачки» Прикладная акустика. Междуведомственный тематический научный сборник. Том 10, с. 42-49 (1983)

Ашимбаева Н.Т., Колом П., Краснов В.В., Лехт Е.Е., Пащенко М.И., Рудницкий Г.М., Толмачев А.М. «Эволюция мазерного излучения OH и H₂O в области активного звездообразования IRAS 05358+3543 (S231)» Астрономический журнал, 97, № 10, с. 833-848 (2020)

Представлены результаты наблюдений области звездообразования, расположенной в рукаве Персея и связанной с туманностью Шарплеса S231, в линиях молекул H₂O на длине волны 1.35 см и OH на длине волны 18 см, полученных на 22-м радиотелескопе в Пущино (Россия) и на Большом радиотелескопе в Нансэ (Франция) соответственно. Приведен каталог спектров мазерного излучения H₂O за период с марта 2003 г. по март 2020 г. Переменность интегрального потока, вычисленного на основе мониторинга Фелли и др. (1987–2007 гг.) и нашего мониторинга (2003–2020 гг.), имеет квазициклический характер продолжительностью циклов от 4.3 до 7.7 г. В каждом цикле активности происходили вспышки мазерного излучения как одиночных, так и нескольких деталей. Среднее время роста и спада излучения вспышки составило 0.30±0.02 г. и 0.35±0.02 г. соответственно. Наблюдаемые дрейф и скачки лучевой скорости эмиссионных деталей H₂O могут быть следствием воздействия на них ударных волн, возникающих при повышении активности протозвезды. Сложный характер переменности показывает, что среда генерации мазерного излучения H₂O фрагментирована и в ней могут происходить мелкомасштабные турбулентные движения вещества. Мазерное излучение OH наблюдалось нами в главных линиях 1665 и 1667 МГц и в сателлитной линии 1720 МГц. Обнаружено большое число эмиссионных деталей OH и их переменность. Найдена одна зеемановская пара на –9.2 км/с с небольшим расщеплением, при этом в период 2008–2020 гг. величина продольного магнитного поля монотонно уменьшалась от 0.24 до 0.10 мГс. Для трех самых интенсивных деталей вычислены степени линейной поляризации и позиционные углы. Обнаружена корреляция между активностью мазеров H₂O и OH.

Юй Л.Ф., Цзо Ч.Г., Ли Л., Лю Ш.Х., Чжао Ш.Т. «Экспериментальное исследование разрушения круглых струй слабоконцентрированного раствора полимера при истечении в неподвижный воздух» Прикладная механика и техническая физика, 61, № 4, с. 201-210 (2020)

Приведены результаты экспериментального исследования разрушения струй слабоконцентрированного полимерного раствора, вытекающих из сопла в неподвижный воздух со скоростями 30–87 м/c. Полимерный раствор представляет собой растворенный в дистиллированной воде полиэтиленоксид с длинными цепочками, относительная молекулярная масса которого равна нескольким миллионам. Концентрация раствора составляет порядка 10^–4. Процесс разрушения струи регистрировался высокоскоростной камерой через четыре окна, установленные вдоль струи. Показано, что характер разрушения струи слабоконцентрированного полимерного раствора отличен от характера разрушения струи ньютоновской жидкости. Обнаружено, что маломасштабные межфазные возмущения подавляются, в то же время наблюдается закрученный столб жидкости, колеблющийся с большой амплитудой. При значении скорости струи, превышающем критическое значение, происходит отслоение с поверхности струи жидких пленок и волокон. Обнаружено четыре типа разрушения струи. Установлено, что диаметры основного столба жидкости и волокон жидкости уменьшаются с увеличением скорости струи.

Викторов Р.В., Липовецкий А.О. «Результаты экспериментальных исследований по обнаружению пловцов при развитой структуре интерференционного гидроакустического поля в прибрежной акватории берегового клина» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 1, с. 215-222 (2020)

Показано, что прилегающая к особо важным объектам акватория берегового клина, остается не освещенной, и при подсветке высокочастотным сигналом, в ней формируется интерференционное гидроакустическое поле, в котором можно регистрировать движущихся пловцов. Рассматривается механизм возникновения амплитудной модуляции при отражении гидроакустического сигнала от взволнованной морской поверхности. Приведены результаты компьютерного моделирования, а также лабораторных исследований, показывающие принципиальную возможность выделения на приемном устройстве амплитудных флуктуаций, вызванных движением подводного объекта в созданном интерференционном поле. Представлена модель адаптивного компенсатора помех, а также приведены результаты натурных экспериментальных исследований, которые показывают, что предлагаемый компенсатор позволяет подавить помеху, вызванную отражением высокочастотного сигнала от взволнованной поверхности на приемном устройстве и выделить амплитудные флуктуации, вызванные движением пловца. Показана эффективность снижения среднеквадратической ошибки помехи на измерительном приемном устройстве после адаптивного компенсатора, а также предложена схема обнаружителя движущегося подводного объекта.

Легуша Ф.Ф., Олейник М.М., Лисенков Н.М., Наливкин П.В., Чижов В.Ю. «Физические эффекты, возникающие при взаимодействии акустической добавки к температуре среды со сферической полостью, взвешенной в жидкости» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 4, с. 162-166 (2018)

При распространении одномерной звуковой волны в свободной жидкой среде, кроме звукового давления p(x,t) и колебательной скорости u₁(x,t), в ней возникает акустическая добавка к температуре среды T/(x,t). Если в жидкости находится неподвижная сферическая полость, имеющая малые волновые размеры k₁R<<1, где k₁ – волновое число среды, R – радиус сферы, то, за счёт взаимодействия основной звуковой волны с полостью, на её поверхности возникает однородное температурное поле с переменной амплитудой, изменяющейся по гармоническому закону T'_m1· e^iωt. Это происходит, когда внутри полости возникает неоднородная тепловая волна, имеющая сферическую форму фронта. Сильное затухание этой тепловой волны сопровождается диссипацией энергии основной звуковой волны. Кроме этого, при распространении тепловой волны в газе, заполняющем полость, за счёт выделения термоакустической энергии происходит излучение вторичной сферической звуковой волны, вызывающей появление там колебательного процесса.

Лисс А.Р., Мальцева Н.В., Рыжиков А.В., Селеджи Г.Ц. «Базовые вычислительные средства для перспективных ГАС и ГАК» Известия ТРТУ. Тематический выпуск. Материалы юбилейной научно-технической конференции «Проблемы прикладной гидроакустики». №2(46)., с. 6-10 (2005)

Приведён обзор современных и перспективных сигнальных и универсальных процессоров. Приводятся характеристики изготовленного в ЗАО «МЦСТ» по заказу ФГУП ЦНИИ “Морфизприбор” вычислительного комплекса ВК-27. Предложена структура базовых вычислительных средств для перспективных гидроакустических станций и комплексов на основе универсальных процессоров МЦСТ 150/500 разработки ЗАО «МЦСТ» (г. Москва) и сигнальных процессоров NM6403/04 разработки НТЦ «Модуль» (г. Москва) ЦВК.

Владецкий Д.О., Лисютин В.А., Ярошенко А.А., Савельев В.Г. «Моделирование полей потоков мощности в горизонтально-слоистых волноводах мелкого моря» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 4, с. 63-67 (2018)

Рассмотрены методы расчета полей давления в горизонтально-слоистых волноводах, осложненных задачей моделирования поля вектора интенсивности. Вследствие опережающего развития техники измерений образовался разрыв между измерительным потенциалом и возможностями осмысления результатов измерений, основанных на возможностях моделирования векторных акустических полей. В работе приводятся результаты моделирования векторного поля потока мощности в многомодовом горизонтально-слоистом волноводе мелкого моря. Моделирование поля потока мощности осуществляется «по определению», как произведение полей давления и компонент поля вектора колебательной скорости. Поля давления и колебательной скорости вычисляются методом нормальных волн. Анализируется структура поля давления, поля колебательной скорости и разностно-фазовые соотношения между полями давления и колебательной скорости в окрестности особой точки в случае распространения в волноводе двух первых мод. Устанавливаются причины возникновения особых точек – центров и седел. Устанавливается качественная связь между физическими и акустическими характеристиками слоистого дна и пространственным расположением особых точек поля потока мощности при многомодовом характере распространения звука.

Санин А.Б., Митрофанов И.Г., Бахтин Б.Н., Литвак М.Л., Аникин А.А., Головин Д.В., Никифоров С.Ю. «Об изучении пространственной переменности состава вещества луны в экспериментах по гамма-спектроскопии на борту мобильного аппарата с применением метода "меченых космических лучей"» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 6, с. 508-519 (2020)

Предложен метод “меченых космических частиц”, использующий естественный поток высокоэнергичных частиц ГКЛ для изучения состава приповерхностного слоя грунта небесного тела методами гамма-спектрометрии с высоким пространственным разрешением порядка нескольких десятков сантиметров. Рассмотрены результаты численного моделирования чувствительности прибора, реализующего предложенный метод, к определению типа изучаемого грунта. При работе на борту мобильного космического аппарата (лунохода) на поверхности лишенных атмосферы небесных тел, например, Луны или астероида, такой научный прибор позволит как выделить отдельные объекты с отличным от окружающей поверхности элементным составом, так и построить профиль или даже карту локальной переменности элементного состава грунта.

Литвиненко Ю.А., Грек Г.Р., Козлов В.В., Литвиненко М.В., Шмаков А.Г. «Диффузионное горение круглой микроструи водорода при до- и сверхзвуковой скорости истечения» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 494, № 1, с. 25-30 (2020)

Представлены результаты экспериментальных исследований диффузионного горения круглой микроструи водорода, истекающей из сопла при до- и сверхзвуковой скорости. Впервые выделены четыре сценария диффузионного горения круглой микроструи водорода, включая сверхзвуковое горение при наличии сверхзвуковых ячеек как по воздуху, так и по водороду. Установлено, что стабилизация пламени при дозвуковой скорости истечения микроструи водорода связана с наличием “области перетяжки пламени”, приводящей к явлению запирания сопла, а стабилизация пламени при сверхзвуковом истечении микроструи связана с наличием сверхзвуковых ячеек. Обнаружен гистерезис процесса диффузионного горения плоской микроструи водорода в зависимости от способа воспламенения микроструи (вблизи или вдали от среза сопла) и направления изменения скорости ее истечения (роста или уменьшения).

Литвиненко Ю.А., Грек Г.Р., Козлов В.В., Литвиненко М.В., Шмаков А.Г. «Диффузионное горение круглой микроструи водорода при до- и сверхзвуковой скорости истечения» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 494, № 1, с. 25-30 (2020)

Представлены результаты экспериментальных исследований диффузионного горения круглой микроструи водорода, истекающей из сопла при до- и сверхзвуковой скорости. Впервые выделены четыре сценария диффузионного горения круглой микроструи водорода, включая сверхзвуковое горение при наличии сверхзвуковых ячеек как по воздуху, так и по водороду. Установлено, что стабилизация пламени при дозвуковой скорости истечения микроструи водорода связана с наличием “области перетяжки пламени”, приводящей к явлению запирания сопла, а стабилизация пламени при сверхзвуковом истечении микроструи связана с наличием сверхзвуковых ячеек. Обнаружен гистерезис процесса диффузионного горения плоской микроструи водорода в зависимости от способа воспламенения микроструи (вблизи или вдали от среза сопла) и направления изменения скорости ее истечения (роста или уменьшения).

Литвинов В.Л. «Задача о продольном ударе груза по стержню с движущейся границей» Вестник научно-технического развития, № 4, с. 20-25 (2020)

С помощью аналитического метода замены переменных в системе функционально–разностных уравнений находится решение задачи о продольных колебаниях стержня переменной длины в случае, когда свободный движущийся конец стержня подвергается удару груза, перемещающегося вдоль оси стержня. Для решения задачи используется представление Даламбера. Как и в случае с неподвижными границами решение представляет собой суперпозицию прямой и обратной волн и имеет различные выражения на разных временных интервалах. Ключевые слова: стержень переменной длины, удар груза по стержню, волновое уравнение, колебания систем с движущимися границами, законы движения границ.

Лобова Т.Ж., Сюань Линьлинь, Короченцев В.И., Грищенко В.В. «Исследование поля гидроакустического излучателя под слоем льда» Морские интеллектуальные технологии, 3, № 1, с. 139-144 (2019)

Статья посвящена теоретическим проблемам расчета исследовательских, рыбопоисковых, гидроакустических приборов для подводных и надводных судов и подводных аппаратов. Как правило, анализ антенн их работы, действия, сводится к решению волновых уравнений (уравнений Гельмгольца), которые при соответствующих граничных условиях позволяют свести к устойчивым алгоритмам. Такой подход к расчету антенн приводит к сложности восприятия единого алгоритма разработки теории антенн. Специалистам в таком случае приходится применять разные методики расчета для одной практической задачи – разработки оптимальной конструкции направленной системы. В настоящей статье рассмотрен математический алгоритм, основанный на теории функций Грина, который позволяет значительно сократить время расчета на компьютере средней мощности. Для иллюстрации удобства такого метода расчета приводится поле ненаправленного источника. Показано, что предложенный алгоритм можно использовать для анализа поля точечного излучателя.

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.

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.

Арефьев В.А., Бабышкин В.Е., Бикмаев И.Ф., Бунтов М.В., Буренин Р.А., Быков А.М., Вихлинин А.В., Гильфанов М.Р., Глушенко А.Г., Гребенев С.А., Григорович С.В., Зеленый Л.М., Кораблев О.И., Кривонос Р.А., Лапшов И.Ю., Левин В.В., Ломакин И.В., Лупян Е.А., Лутовинов А.А., Любарский Ю.Э., Маркевич М.Л., Мереминский И.А., Мольков С.В., Назаров В.Н., Назиров Р.Р., Новиков Б.С., Петрукович А.А., Постнов К.А., Предель П., Сазонов С.Ю., Сахибуллин Н.А., Семена А.Н., Семена Н.П., Старобинский А.А., Сюняев Р.А., Ткаченко А.Ю., Черепащук А.М., Чулков И.В., Чуразов Е.М., Шустов Б.М., Эйсмонт Н.А. «Памяти Михаила Николаевича Павлинского (08.12.1959–01.07.2020)» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 9, с. 684-686 (2020)

Котов В.Н., Лубков А.А., Попов Ю.А. «Подсистема гидирования солнечного телескопа с полем зрения меньше углового размера солнечного диска» Автометрия, 56, № 3, с. 91-100 (2020)

Анализируется методика наведения на цель солнечного телескопа высокого пространственного разрешения, имеющего угловое поле зрения меньше углового размера диска Солнца, с использованием вспомогательного телескопа гидирования, поле зрения которого охватывает весь диск Солнца и его окрестности. Рассмотрены требования к разрешению телескопа гидирования, режимы наведения на цель, структурная схема процесса наведения.

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.

Мазепа Е.Е., Кусаинов П.И., Лукашов О.Ю., Крайнов А.Ю. «О численном решении задачи распространения воздушных ударных волн в горных выработках шахты» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 64, с. 108-120 (2020)

Представлена физико-математическая модель распространения воздушных ударных волн в сети выработок угольной шахты после мгновенного взрыва метано-воздушной смеси на заданном участке. Представлен подход к реализации метода решения задач о распространении воздушных ударных волн в разветвленной сети горных выработок с учетом произвольных углов их сопряжения. Приведены результаты расчетов распространения воздушных ударных волн в модельных сетях выработок шахты. DOI: 10.17223/19988621/64/8

Морозов Н.Ф., Индейцев Д.А., Лукин А.В., Попов И.А., Привалова О.В., Штукин Л.В. «Динамическое взаимодействие продольных и изгибных колебаний стержня при лазерном воздействии» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 494, № 1, с. 57-63 (2020)

Рассматривается задача о взаимодействии продольных и поперечных колебаний стержня при тепловых воздействиях с помощью лазерного излучения. Одновременный учет нелинейных слагаемых в уравнениях для изгибных и для продольных деформаций позволяет объяснить взаимодействие изгибных и продольных колебаний. Указаны области значений параметров стержня, в которых при импульсном тепловом воздействии возможно возбуждение более низкочастотных изгибных колебаний за счет высокочастотных продольных и, наоборот, возбуждение более высокочастотных продольных за счет низкочастотных изгибных колебаний.

Морозов Н.Ф., Индейцев Д.А., Игумнова В.С., Беляев Я.В., Лукин А.В., Попов И.А., Штукин Л.В. «Модель микромеханического акселерометра, основанного на явлении модальной локализации» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 494, № 1, с. 51-56 (2020)

Предложена модель микроэлектромеханического акселерометра с двумя подвижными балочными элементами, расположенными между двумя неподвижными электродами. Действие переносных сил инерции в продольном направлении приводит к изменению спектральных свойств системы, что является полезным выходным сигналом датчика. Динамика системы при наличии слабой электростатической связи между чувствительными элементами характеризуется явлением модальной локализации – значительным изменением амплитудных соотношений для форм синфазных и противофазных колебаний при малых изменениях измеряемой компоненты вектора ускорения объекта. Показано, что чувствительность датчика, основанного на модальной локализации, может на порядки превосходить чувствительность известных систем, основанных на измерении сдвига собственных частот.

Шарфарец Б.П., Горин С.В., Майоров В.С., Лукьянов В.Д., Сетин А.И. «Система уравнений электрогидродинамики для расчёта электроакустического преобразователя нового типа» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 1, с. 153-158 (2019)

Статья посвящена учету ряда особенностей электроосмотического процесса в стандартной электрогидродинамической (ЭГД)-модели, для чего проводится детализация отдельных уравнений ЭГД-системы, приводятся реальные оценки используемых параметров. ЭГД-система адаптируется под решение электроосмотических задач путем привлечения хорошо развитого аппарата электрохимического потенциала заряженных частиц. Получена замкнутая система ЭГД-уравнений для такого специфического подраздела электрогидродинамики, как электроосмотические явления. ЭГД-система не содержит уравнения диффузии для поиска поля концентраций ионов. В работе они рассчитаны проще в приближении Дебая-Хюккеля. Это позволяет упростить расчет электроосмотических потенциалов и плотностей зарядов ионов. Проведена коррекция других уравнений ЭГД-системы с учетом особенностей электроосмотических процессов. Наличие в системе уравнения теплопроводности позволяет рассчитывать поле температуры в жидкости, что является крайне необходимым для поддержания необходимого температурного режима при реализации на практике излучателя нового типа. Результаты могут быть использованы при проектировании акустического преобразователя, основанного на использовании электрокинетических явлений.

Легуша Ф.Ф., Григорьева Н.С., Лукьянов В.Д., Разрезова К.В., Троицкий А.В. «Исследования режимов возбуждения термоакустических излучателей звука – термофонов» Морские интеллектуальные технологии, 3, № 4, с. 164-168 (2020)

Проведён анализ влияния режимов возбуждения термофона на его акустическую эффективность. В настоящее время для возбуждения современных термофонов используют два режима возбуждения соответствующих случаям, когда в активном элементе термофона текут: 1) постоянный электрический ток I₀ и переменный электрический ток i(f)≪em>I_msin(ωt); 2) только переменный ток i(f)= I_msin(ωt). В этих случаях термофон излучает звуковые волны, амплитуды колебательных скоростей которых u_m1 и u_m2 соответствуют номерам режимов. При этом показано, если выполняется неравенство I₀ >>I_m, то отношение колебательных скоростей u_m1 /u_m2≥28. Как следствие этого, уровень излучения звука при 1 режиме возбуждения более чем на 29 дБ выше, а мощность акустического излучения в 860 раз выше по сравнению со вторым режимом возбуждения. Таким образом, для создания мобильных эхолокационных систем, работающих в газах, могут быть использованы термофоны, в которых реализован первый режим возбуждения, имеющий более сложную схему электрического питания.

Лукьянов В.Д., Носова Л.В., Будрин С.В., Маслов В.Л., Никущенко Д.В., Филимонов А.К. «Входной импеданс периодического набора поршневых излучателей с акустическими резонаторами в жёстком экране» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 1, с. 173-179 (2019)

Построено аналитическое решение двумерной задачи об излучении периодическим набором поршневых излучателей, размещенных в жестком экране, в полуплоскость, заполненную акустической средой. Поршни подкреплены упругими пружинами и нагружены на акустические резонаторы. Гармонические колебания поршневых излучателей поддерживаются активными силами, синхронизированными между собой. Акустическое поле в полуплоскости представляет собой набор распространяющихся однородных плоских волн и неоднородных волн, которые локализованы вблизи поршневых излучателей. Найдено аналитическое представление для входного импеданса поршневых излучателей. Входной импеданс представлен в виде алгебраической суммы импедансов поршневых излучателей, которые колеблются в вакууме, и входных импедансов излучения поршней в акустические среды, заполняющие полуплоскость и акустические резонаторы. Каждый из импедансов излучения поршней представлен в виде парциальных импедансов излучения поршней в нормальные волны, возбуждаемые в полуплоскости и резонаторах. Проведены численные расчеты зависимости коэффициента возбуждения основной нормальной волны, возбуждаемой в полуплоскости, от частоты сил, действующих на поршневые излучатели. Анализ показал, что вид частотной зависимости коэффициента возбуждения связан с особенностями поведения частотных зависимостей реальной и мнимой частей входного импеданса периодической системы поршневых излучателей. Максимумы коэффициента возбуждения имеют резонансный характер, так как достигаются на частотах, при которых мнимая часть входного импеданса обращается в нуль. Минимумы коэффициента возбуждения достигаются на частотах зарождения распространяющихся нормальных волн в полуплоскости и резонаторах.

Арефьев В.А., Бабышкин В.Е., Бикмаев И.Ф., Бунтов М.В., Буренин Р.А., Быков А.М., Вихлинин А.В., Гильфанов М.Р., Глушенко А.Г., Гребенев С.А., Григорович С.В., Зеленый Л.М., Кораблев О.И., Кривонос Р.А., Лапшов И.Ю., Левин В.В., Ломакин И.В., Лупян Е.А., Лутовинов А.А., Любарский Ю.Э., Маркевич М.Л., Мереминский И.А., Мольков С.В., Назаров В.Н., Назиров Р.Р., Новиков Б.С., Петрукович А.А., Постнов К.А., Предель П., Сазонов С.Ю., Сахибуллин Н.А., Семена А.Н., Семена Н.П., Старобинский А.А., Сюняев Р.А., Ткаченко А.Ю., Черепащук А.М., Чулков И.В., Чуразов Е.М., Шустов Б.М., Эйсмонт Н.А. «Памяти Михаила Николаевича Павлинского (08.12.1959–01.07.2020)» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 9, с. 684-686 (2020)

Арефьев В.А., Бабышкин В.Е., Бикмаев И.Ф., Бунтов М.В., Буренин Р.А., Быков А.М., Вихлинин А.В., Гильфанов М.Р., Глушенко А.Г., Гребенев С.А., Григорович С.В., Зеленый Л.М., Кораблев О.И., Кривонос Р.А., Лапшов И.Ю., Левин В.В., Ломакин И.В., Лупян Е.А., Лутовинов А.А., Любарский Ю.Э., Маркевич М.Л., Мереминский И.А., Мольков С.В., Назаров В.Н., Назиров Р.Р., Новиков Б.С., Петрукович А.А., Постнов К.А., Предель П., Сазонов С.Ю., Сахибуллин Н.А., Семена А.Н., Семена Н.П., Старобинский А.А., Сюняев Р.А., Ткаченко А.Ю., Черепащук А.М., Чулков И.В., Чуразов Е.М., Шустов Б.М., Эйсмонт Н.А. «Памяти Михаила Николаевича Павлинского (08.12.1959–01.07.2020)» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 9, с. 684-686 (2020)

Минасян М.А., Минасян А.М., Цзэн Цзюньцзе, Лэ Хи Ха «Конструктивный обзор и анализ виброизолирующих муфт с металлическими упругими элементами» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 4, с. 102-110 (2019)

Представлен конструктивный обзор и анализ виброизолирующих муфт с металлическими упругими элементами. Отмечается важность и главная задача муфты в системе «движитель–валопровод–энергетическая установка–корпус судна». Приведены сравнительные свойства амортизирующих конструкций, изготовленных с применением различных упругих элементов. Отмечается сложность выбора материала упругого элемента амортизирующих конструкций, в частности муфт. Представляется анализ основных достоинств и недостатков различного рода металлических упругих элементов. Авторы утверждают о целесообразности разработки муфт с упругим элементом из стального каната с учетом опыта разработки и практического применения опорных канатных виброизолирующих конструкций. Поэтому обнаруженные в результате поиска по источникам муфты со стальными (неканатными) упругими элементами из цилиндрических пружин, металлической резины, рессор, торсионов и т.д. в статье не представлены. Из проведенного авторами обзора в статье рассмотрены только новые канатные и комбинированные муфты. Отмечается вероятная причина весьма узкого спектра известных конструктивных видов канатных муфт и практического их применения и недостаточная их известность инженерно-техническим работникам.

Юй Л.Ф., Цзо Ч.Г., Ли Л., Лю Ш.Х., Чжао Ш.Т. «Экспериментальное исследование разрушения круглых струй слабоконцентрированного раствора полимера при истечении в неподвижный воздух» Прикладная механика и техническая физика, 61, № 4, с. 201-210 (2020)

Приведены результаты экспериментального исследования разрушения струй слабоконцентрированного полимерного раствора, вытекающих из сопла в неподвижный воздух со скоростями 30–87 м/c. Полимерный раствор представляет собой растворенный в дистиллированной воде полиэтиленоксид с длинными цепочками, относительная молекулярная масса которого равна нескольким миллионам. Концентрация раствора составляет порядка 10^–4. Процесс разрушения струи регистрировался высокоскоростной камерой через четыре окна, установленные вдоль струи. Показано, что характер разрушения струи слабоконцентрированного полимерного раствора отличен от характера разрушения струи ньютоновской жидкости. Обнаружено, что маломасштабные межфазные возмущения подавляются, в то же время наблюдается закрученный столб жидкости, колеблющийся с большой амплитудой. При значении скорости струи, превышающем критическое значение, происходит отслоение с поверхности струи жидких пленок и волокон. Обнаружено четыре типа разрушения струи. Установлено, что диаметры основного столба жидкости и волокон жидкости уменьшаются с увеличением скорости струи.

Арефьев В.А., Бабышкин В.Е., Бикмаев И.Ф., Бунтов М.В., Буренин Р.А., Быков А.М., Вихлинин А.В., Гильфанов М.Р., Глушенко А.Г., Гребенев С.А., Григорович С.В., Зеленый Л.М., Кораблев О.И., Кривонос Р.А., Лапшов И.Ю., Левин В.В., Ломакин И.В., Лупян Е.А., Лутовинов А.А., Любарский Ю.Э., Маркевич М.Л., Мереминский И.А., Мольков С.В., Назаров В.Н., Назиров Р.Р., Новиков Б.С., Петрукович А.А., Постнов К.А., Предель П., Сазонов С.Ю., Сахибуллин Н.А., Семена А.Н., Семена Н.П., Старобинский А.А., Сюняев Р.А., Ткаченко А.Ю., Черепащук А.М., Чулков И.В., Чуразов Е.М., Шустов Б.М., Эйсмонт Н.А. «Памяти Михаила Николаевича Павлинского (08.12.1959–01.07.2020)» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 9, с. 684-686 (2020)

Бикмаев И.Ф., Иртуганов Э.Н., Николаева Е.А., Сахибуллин Н.А., Гумеров Р.И., Склянов А.С., Глушков М.В., Борисов В.Д., Буренин Р.А., Зазнобин И.А., Кривонос Р.А., Ляпин А.Р., Медведев П.С., Мещеряков А.В., Сазонов С.Ю., Сюняев Р.А., Хорунжев Г.А., Гильфанов М.Р. «Спектроскопическое определение красных смещений выборки далеких квазаров обсерватории СРГ по наблюдениям на РТТ-150. I» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 10, с. 689-701 (2020)

Приведены результаты первых спектроскопических наблюдениий на 1.5-м Россиийско-Турецком телескопе рентгеновских источников, открытых телескопом еРОЗИТА космической обсерватории СРГ и идентифицированых системой машинного обучения SRGz в качестве кандидатов в далекие рентгеновские квазары. Семь объектов подтверждены как квазары на красных смещениях z=2.7–4.2, a два источника, которые были включены в программу оптических наблюдений с целью тестирования и настройки SRGz и имели значительную неопределенность фотометрического красного смещения, оказались сеи?фертовскими галактиками на z≈0.6. DOI: 10.31857/S0320010820100046

Алпатов В.В., Беккер С.З., Козлов С.И., Ляхов А.Н., Яким В.В., Якубовский С.В. «Анализ прикладных моделей ионосферы для расчета распространения радиоволн и возможность их использования в интересах радиолокационных систем. II. Отечественные модели» Солнечно-земная физика, 6, № 3, с. 73-81 (2020)

Из ионосферных моделей, разработанных в институтах России (СССР), выбираются те, которые могут быть использованы в интересах загоризонтных декаметровых и надгоризонтных сантиметровых, дециметровых и метровых радиолокационных средств (РЛС). Таких моделей оказалось только три: детерминированная модель ИЗМИРАН и ИПГ Росгидромета, детерминированная модель ИСЗФ СО РАН и ИДГ РАН, вероятностно-статистическая модель ИДГ РАН. Дается краткое описание этих моделей и проводится их анализ на соответствие требованиям, изложенным в [Аксенов и др., DOI: 10.12737/szf-61202008]. Показывается, что вероятностно-статистические модели могут удовлетворить всем требованиям и их разработка должна быть одним из основных направлений в ионосферном моделировании в интересах РЛС.

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.

Щербаков И.А., Баймлер И.В., Гудков С.В., Ляхов Г.А., Михайлова Г.Н., Пустовой В.И., Саримов Р.М., Симакин А.В., Троицкий А.В. «Влияние постоянного магнитного поля на некоторые физико-химические свойства водных растворов» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 493, № 1, с. 34-37 (2020)

Исследовано влияние постоянного магнитного поля с индукцией до 7 Тл на концентрацию растворенного молекулярного кислорода, концентрацию пероксида водорода, окислительно-восстановительный потенциал и удельную электропроводность водных растворах с низкой концентрацией активных примесей. Показано, что концентрация растворенного молекулярного кислорода в воде при действии магнитного поля с индукцией до 7 Тл существенно не изменяется, тогда как концентрация пероксида водорода испытывает линейный рост. Установлено, что водородный показатель pH воды с усилением поля в этом диапазоне индукций имеет тенденцию к уменьшению в пределах 10%. При увеличении индукции наблюдается рост показателя окислительно-восстановительного потенциала воды. Изменение его значения составляет примерно 7 мВ/Тл. Показано, что с увеличением индукции до 2 Тл удельное электрическое сопротивление исследуемой воды падает примерно до 0.6 МОм·см, а при более высоких значениях индукции практически не изменяется.