Иванов И.А., Сидько В.М., Тарасов С.П., Тимошенко В.И. «Серийный малогабаритный рыболовецкий эхолот с параметрическим излучающим трактом» Прикладная акустика. Междуведомственный тематический научный сборник. Том 10, с. 82-86 (1983)

Дмитриев К.В., Румянцева О.Д. «Особенности решения прямой и обратной задач рассеяния для неоднородностей малого волнового размера» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 494, № 1, с. 13-20 (2020)

Акустическое поле, рассеянное на одиночной неоднородности, состоит из компонент различного порядка мультипольности. Для симметричных неоднородностей и слабоконтрастных неоднородностей малого волнового размера эти компоненты связаны с мультипольными компонентами исходного падающего поля с помощью набора коэффициентов рассеяния. Установлено, что область допустимых значений каждого из этих коэффициентов на комплексной плоскости представляет собой круг при наличии поглощения в неоднородности и окружность – в его отсутствии. Решение обратной задачи с целью восстановления упомянутой неоднородности может сталкиваться с трудностями, поскольку в результате многократного рассеяния избыточно расширяется пространственный спектр вторичных источников, и привносится ошибка в результаты восстановления. На комплексной области установлены множества значений коэффициента монопольного рассеяния, при которых этот эффект проявляется в наибольшей степени.

Баев А.В. «О решении одной обратной задачи для уравнений мелкой воды в бассейне с переменной глубиной» Математическое моделирование, 32, № 11, с. 3-15 (2020)

Рассмотрена задача распространения волн малой амплитуды на поверхности мелкой воды в водоеме с переменной глубиной. Из системы уравнений мелкой воды получено уравнение Кортевега–де Вриза (КдВ) с переменным коэффициентом, учитывающим как профиль дна, так и геометрическое расхождение волн. Поставлена и в рамках адиабатического приближения решена обратная задача, состоящая в определении переменного профиля дна по периоду и амплитуде стационарных волн. Показано, что учет геометрической расходимости волн существенно влияет на результат решения обратной задачи.

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.

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.

Кожевин Д.Ф., Поляков А.С., Скороходов Д.А., Каминский В.Ю., Стариченков А.Л. «Экологическая безопасность при авариях на морской составляющей мультимодальной трубопроводной системы» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 2, с. 188-196 (2020)

Для трубопроводов, проложенных под водой, опасными являются следующие факторы пожара: тепловое излучение при факельном горении природного газа над поверхностью моря, избыточное давление и импульс волны давления при сгорании газопаровоздушной смеси, а также расширяющиеся продукты сгорания при реализации пожара-вспышки газопаровоздушной смеси. При этом рассмотрены особенности газового конденсата и моноэтиленгликоля. Выполнена оценка пожарных рисков и составлен перечень исходных данных для их расчётов. Описана последовательность развития аварии. При построении дерева событий учтена глубина подводного размещения трубопровода. При проведении анализа риска использованы четыре сценария выхода природного газа на поверхность. Определена величина потенциального пожарного риска в определенной точке трассы трубопровода. Выполнена оценка воздействия поражающих факторов при авариях на шлангокабеле и на трубопроводе. Рассмотрены нестабильные динамические явления, сопровождающие аварию на морском трубопроводе: в начальный период воздействия ударной волны, выбросе воды на палубу судна и пожароопасного воздушного шлейфа над поверхностью моря. В начальной стадии аварии, когда газ вытекает из разрыва в виде мощной звуковой струи, на поверхности воды должен наблюдаться интенсивный газовый выброс, обрамленный отдельным струями и брызгами, которые могут достигать высоты 50 м и более. Длительность этой стадии составит 2–2,5 мин. Темп поступления газа в атмосферу остается примерно постоянным. После окончания стадии звукового истечения газовая струя все еще остается достаточно интенсивной, и, из-за относительно малой глубины, реализуется так называемый «режим мелкой воды». При этом на поверхности акватории должен наблюдаться газоводяной султан высотой 5–10 м. На более поздних стадиях, когда образуется «пузырьковый шлейф», в месте аварии обнаруживается заметное возмущение свободной поверхности воды с отдельными брызгами и выходом газа в виде достаточно крупных пузырей. Интенсивность данного «пузырькового шлейфа» уменьшается с течением времени. Процесс выхода газа прекращается спустя 3–4 часа после момента начала аварии.

Корзинин Д.В., Штремель М.Н. «Динамика подводного вала песчаного берега под воздействием штормового волнения по данным мониторинговых наблюдений» Морской гидрофизический журнал, 36, № 4, с. 424-436 (2020)

Цель. Морфодинамическая система аккумулятивного песчаного берега может включать один или несколько подводных валов. Положение и форма подводного вала могут отражать как сезонные изменения берегового профиля, так и однонаправленные смещения вала к берегу и от берега. Определение характера смещения подводного вала под воздействием тех или иных волн позволит выявить закономерности разнонаправленного переноса прибрежно-морских осадков вдоль берегового профиля. Методы и результаты. Проанализированы результаты натурных наблюдений за морфодинамикой участка песчаного берега Балтийской косы протяженностью 600 м. В период с мая по ноябрь 2019 г. проведена серия измерений рельефа береговой зоны. Полученные данные анализировались в совокупности с параметрами волнового режима (использовались данные реанализа ERA5). Береговой профиль исследуемого участка осложнен внешним подводным валом с положением гребня на глубине 2,65 м и внутренним валом, имеющим в плане серповидную форму. Выводы. Анализ смещения внешнего подводного вала за указанный период показал, что данная форма имеет двумерный характер морфодинамики, т.е. одинаковые морфометрические характеристики вдоль берега. Выявлено, что гребень подводного вала располагается на глубинах, близких к глубине обрушения волн последнего относительно сильного и продолжительного по времени волнения. На основе этого положения и имеющихся литературных данных о связи между высотой волны и динамикой гребня подводных валов описано смещение внешнего подводного вала в сторону берега, зафиксированное за период наблюдений. С помощью натурных данных показано, что на морфодинамику подводного вала влияет продолжительность отдельных волнений и разница между волновыми параметрами следующих один за другим штормов.

Казак М.С., Петров П.С. «Об адиабатическом распространении звука в мелком море с изогнутым подводным каньоном» Акустический журнал, 66, № 6, с. 613-621 (2020)

Рассматривается модельная задача о распространении звука в мелком море с изогнутым подводным каньоном. Каньон представляет собой кольцевидную неоднородность дна, наличие которой ведет к фокусировке звуковых волн в области над каньоном. Эта фокусировка является проявлением эффекта горизонтальной рефракции звука. В работе описана методика расчета акустического поля для волновода с неоднородностью такого типа, а также исследована геометрия горизонтальных лучей, захваченных каньоном. Методика основана на разделении переменных в уравнениях для модовых амплитуд и представлении решения в виде двойного ряда. Она имеет весьма общий характер и может быть использована для расчетов поля в любой задаче, где волновод имеет вращательную симметрию. Кроме того, установлено, какие члены этого ряда соответствуют горизонтальным лучам, сфокусированным над каньоном. Ключевые слова: акустика мелкого моря, горизонтальная рефракция, подводный каньон. DOI: 10.31857/S0320791920060040