Радаев А.В., Плохотников С.П., Тазюков Ф.Х., Сабирзянов А.Н., Салимьянов И.Т. «Нестационарная фильтрация потока «нефть–CO₂» в однородном пласте при различных термобарических условиях» Математическое моделирование, 33, № 2, с. 109-124 (2021)

Разработан экспериментальный стенд для исследования гидродинамики потока «нефть–сверхкритический СО₂» в однородной терригенной пористой среде при давлениях до 25 МПа и температурах до 473К. Экспериментальный стенд позволяет измерять растворимость диоксида углерода в нефти и нефти в диоксиде углерода в процессе нестационарной фильтрации системы «нефть–сверхкритический СО₂» в низкопроницаемой однородной пористой среде в динамическом режиме. Проведены исследования растворимости модельной маловязкой нефти при вытеснении ее из модели терригенного однородного нефтяного пласта, проведены исследования динамической вязкости жидкой субстанции «нефть–сверхкритический СО₂». На основании полученных экспериментальных данных по теплофизическим свойствам систем «нефть-сверхкритический СО₂» разработана математическая модель процесса нестационарной фильтрации потока «нефть–сверхкритический СО₂» в низкопроницаемой однородной пористой среде. Задача решалась численно методом конечных разностей. В процессе дискретизации использовалась схема неявная по давлению и явная по насыщенности (так называемый метод IMPES). А именно, на каждый момент времени рассчитывалось давление из системы линейных уравнений, при этом насыщенность бралась из предыдущего временного слоя. Затем насыщенность пересчитывалась явно с использованием найденных давлений. При дискретизации производной для соседних узлов берется проницаемость из узла, в котором давление больше (то есть использовалась схема «вверх по потоку»). Сходимость решения контролировалась проведением численных экспериментов на сгущающихся сетках. Разработанная математическая модель позволила рассчитать значения коэффициента вытеснения реальной нефти. Выявлены механизмы увеличения нефтеотдачи из проницаемых и низкопроницаемых пористых сред.

Садовничий Д.Н., Милёхин Ю.М., Малинин С.А., Потапенко А.И., Чепрунов А.А., Ульяненков Р.В., Шереметьев К.Ю., Перцев Н.В., Марков М.Б., Савенков Е.Б. «Экспериментальное исследование образования нитевидных структур и свойств сферопластика при ударно-волновом воздействии» Физика горения и взрыва, 57, № 2, с. 123-131 (2021)

Методом растровой электронной микроскопии обнаружено, что воздействие ударно-волнового импульса микросекундной длительности вызывает в сферопластиках на основе кремнийорганического эластомера формирование нитевидных структур длиной до 10 мкм. Нитевидные структуры образуются на поверхности разрушенных микросфер. Их образованию способствует металлизация поверхности стеклосфер. Представлены результаты экспериментального изучения изменений диэлектрических и механических характеристик металлизированного сферопластика, вызванных ударно-волновым воздействием. Обсуждаются возможные причины образования нитевидных структур при ударно-волновом воздействии на сферопластики. Ключевые слова: ударная волна, сферопластик, микросферы, стеклосферы, нановискеры, диэлектрические свойства, механические свойства

Корнеев Б.А., Тухватуллина Р.Р., Савенков Е.Б. «Численное исследование двухфазных гиперболических моделей» Математическое моделирование, 33, № 4, с. 3-20 (2021)

Работа посвящена численному исследованию конечно-объемной схемы с потоком HLLEM для решения уравнений из семейства моделей Баера–Нунциато. Рассматривается три варианта модели, отличающихся степенью «неравновесности». Приводится краткое описание моделей и их отличия. Для аппроксимации уравнений неравновесных моделей с жесткими правыми частями, описывающими процесс механической и термодинамической релаксации, используется метод расщепления по физическим процессам. Пространственные аппроксимации строятся методом конечных объемов 1-го и 2-го порядка (TVD). В качестве численного потока используется поток HLLEM, для которого предложен простой алгоритм определения параметра метода, гарантирующего физичность решения. Особенностью работы является то, что все три рассмотренные модели применены для анализа фактически одной и той же физической постановки.

Краснов М.М., Балашов В.А., Савенков Е.Б. «Применение сеточно-операторного подхода для эффективной реализации явных разностных схем» Математическое моделирование, 33, № 2, с. 20-40 (2021)

Работа посвящена описанию применения сеточного-операторного подхода к программированию, который позволяет, с одной стороны, кратко записывать математические формулы над сеточными функциями в текстах программ за счёт использования программных сеточных операторов, аналогичных математическим операторам, а с другой стороны, легко, практически простой перекомпиляцией, переносить программы на графические ускорители CUDA. Сеточно-операторный подход к программированию широко использует шаблоны выражений (expression templates), основанные на метапрограммировании шаблонов языка C++, для программной реализации сеточных операторов. Сеточные операторы могут быть применены к сеточным выражениям для создания новых сеточных выражений. Такой подход позволяет рекурсивно строить сеточные выражения любой сложности. Фактически вычисления запускаются только при присваивании сеточного выражения сеточной функции, до этого цепочка вычислений просто запоминается в сеточном выражении. Таким образом, реализуется концепция отложенных вычислений. В данной работе показывается, как данный подход может быть использован для реализации достаточно сложного алгоритма, использующего сеточные функции на разных элементах сетки (ячейках, вершинах, гранях). За счёт использования сеточных операторов программная реализация достаточно сложных формул становится на столько же прозрачной, как соответствующие математические выражения.

Егорычев Г.П., Ширяева Т.А., Шлепкин А.К., Филлипов К.А., Савостьянова И.Л. «О распределении космических аппаратов по заданному числу орбит» Сибирский аэрокосмический журнал, 21, № 2, с. 170-175 (2020)

Космические аппараты – дорогостоящий продукт. Например, только вывод такого аппарата на орбиту обходится минимум в сто миллионов долларов плюс стоимость самого спутника и научной аппаратуры, которую он несет. Однако современное состояние человеческой цивилизации уже не позволяет обходиться без наличия космических аппаратов на орбите. В международной базе данных на март 2019 г. числилось 2062 действующих спутника. По сравнению с 2018 г. рост числа новых аппаратов составил 15%. Эксперты предупреждают, что в ближайшие годы мир ожидает «спутниковый бум» с прогнозируемым приростом количества аппаратов порядка 15–30% ежегодно. Все эти космические аппараты сильно отличаются друг от друга. В настоящее время используется несколько орбит для размещения на них спутников в зависимости от решаемых ими задач. Геостационарная орбита используется для прямого телевещания. Низкие спутниковые орбиты используются для связи между спутниковыми телефонами. Свои орбиты существуют для спутников систем навигации (GPS, Navstar, ГЛОНАСС), военных спутников, спутников для различных научных исследований. Естественно, в этих условиях возникает задача распределения космических аппаратов по заданному числу орбит при некоторых ограничениях на нахождении космического аппарата на некоторых орбитах в зависимости от назначения космического аппарата. Рассматривается решение данной задачи при условии, что число космических аппаратов совпадает с числом возможных орбит, на которых эти космические аппараты могут находиться при некоторых дополнительных ограничениях на возможность расположения спутника на орбите. Получено несколько решений этой задачи, позволяющих вычислить число возможных комбинаций для таких распределений космических аппаратов по заданному числу орбит.

Балега Ю.Ю., Боос Э.Э., Зелёный Л.М., Калегаев В.В., Кузьмичёв Л.А., Мирошниченко Л.И., Петрукович А.А., Петрухин А.А., Радченко В.В., Саврин В.И., Свертилов С.И., Стожков Ю.И. «Памяти Михаила Игоревича Панасюка» Успехи физических наук, 191, № 3, с. 331-332 (2021)

Сагайдак А.И., Терентьев Д.А., Елизаров С.В., Бардаков В.В., Иванов В.И., Медведев К.А. «Отечественные и зарубежные стандарты по акустической эмиссии. сравнительная оценка и перспективы стандартизации» Контроль. Диагностика, 24, № 2, с. 32-58 (2021)

Выполнен анализ отечественных и зарубежных стандартов по акустической эмиссии (АЭ). Целью рассмотрения является разработка предложений по обновлению базы стандартов, внесению изменений в существующие документы и созданию новых стандартов в указанной области. Приводятся данные о состоянии зарубежной и отечественной нормативной базы по использованию АЭ-контроля в различных областях.

Свешникова Л.Г., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П., Воронин Д., Гафаров А.Р., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гринюк А.А., Гришин О.Г., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кожин В.А., Кокоулин Р.П., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Э.А., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Пахоруков А.Л., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Сидоренков А.Ю., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Суворкин Я., Таболенко В.А., Танаев А., Таращанский Б.А., Терновой М., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н., Хорнс Д., Яшин И.И. «Регистрация гамма-квантов от Крабовидной туманности и блазара Маркарян 421 в области энергий более 3–4 ТэВ атмосферным черенковским телескопом в эксперименте TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 529-533 (2021)

В Тункинской долине, в 50 км от озера Байкал в настоящее время проводятся работы по созданию гибридной гамма-обсерватории TAIGA, предназначенной для исследования гамма-излучения и потоков заряженных космических лучей в диапазоне 10¹³–10¹⁸ эВ. Представлены первые результаты по регистрации гамма-квантов от Крабовидной туманности за 44 ч наблюдения и блазара Mаркарян 421 за 62 ч со значимостью около 5–6 сигма одним из телескопов TAIGA-IACT.

Подгрудков Д.А., Бонвеч Е.А., Вайман И.А., Чернов Д.В., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А.В., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П.А., Воронин Д.М., Гафаров А.Р., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гришин О.Г., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гринюк А.В., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кокоулин Р.Л., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кожин В.А., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю.Е., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Е.А., Пахоруков А.Л., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Сидоренков А.Ю., Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Свешникова Л.Г., Суворкин Я.В., Таболенко В.А., Танаев А.В., Таращанский Б.А., Терновой М.Ю., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н.А., Хорнс Д., Яшин И.В. «Первые результаты работы прототипа широкоугольного телескопа SIT в составе астрофизического комплекса TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 541-544 (2021)

Прототип малого широкоугольного телескопа был установлен в Тункинской долине в составе установки TAIGA в сентябре 2019 г. За прошедшие 8 сеансов наблюдений были собраны данные по работе установки, проведена проверка режимов работы систем телескопа, работа триггерной системы и системы сопряжения с комплексом TAIGA. Представлены первые результаты анализа данных о работе прототипа телескопа.

Садин Д.В., Давидчук В.А. «Взаимодействие плоской ударной волны с областями различной формы и плотности в мелкодисперсной газовзвеси» Инженерно-физический журнал, 93, № 2, с. 489-498 (2020)

Исследованы взаимодействия плоской ударной волны в газе или в газовзвеси с областями квадратного и ромбовидного сечений, отличными по плотности от окружающей среды. Для расчета использована высокоустойчивая монотонная схема с малой численной диссипацией. Сравнения с экспериментами по рефракции ударной волны на границе раздела двухкомпонентного газа подтвердили адекватность схемы. Показано влияние фактора отношения плотностей (числа Атвуда), формы неоднородностей, размеров частиц на ударно-волновую структуру и развитие неустойчивости Рихтмайера–Мешкова. Ключевые слова: газовзвесь, ударная волна, граница раздела сред, рефракция, неустойчивость Рихтмайера–Мешкова

Садовничий Д.Н., Милёхин Ю.М., Малинин С.А., Потапенко А.И., Чепрунов А.А., Ульяненков Р.В., Шереметьев К.Ю., Перцев Н.В., Марков М.Б., Савенков Е.Б. «Экспериментальное исследование образования нитевидных структур и свойств сферопластика при ударно-волновом воздействии» Физика горения и взрыва, 57, № 2, с. 123-131 (2021)

Методом растровой электронной микроскопии обнаружено, что воздействие ударно-волнового импульса микросекундной длительности вызывает в сферопластиках на основе кремнийорганического эластомера формирование нитевидных структур длиной до 10 мкм. Нитевидные структуры образуются на поверхности разрушенных микросфер. Их образованию способствует металлизация поверхности стеклосфер. Представлены результаты экспериментального изучения изменений диэлектрических и механических характеристик металлизированного сферопластика, вызванных ударно-волновым воздействием. Обсуждаются возможные причины образования нитевидных структур при ударно-волновом воздействии на сферопластики. Ключевые слова: ударная волна, сферопластик, микросферы, стеклосферы, нановискеры, диэлектрические свойства, механические свойства

Струминский А.Б., Григорьева И.Ю., Логачев Ю.И., Садовский А.М. «Солнечные электроны и протоны в событиях 4–10 сентября 2017 года и сопутствующие явления» Физика плазмы, 46, № 2, с. 139-153 (2020)

Солнечные протонные события 4–10 сентября 2017 г. побудили нас обратиться к гипотезе о реализации в солнечных вспышках двух фаз ускорения заряженных частиц, когда в первой фазе ускоряются нерелятивистские электроны, а во второй фазе релятивистские электроны и протоны. В этих событиях по данным SOHO/EPHIN (релятивистские электроны) и ACS SPI (жесткое рентгеновское излучение и протоны >100 МэВ) удалось разделить вблизи Земли популяции электронов и протонов, ускоренные в первой и второй фазах вспышек. Наблюдательные данные свидетельствуют о реализации во вспышках стохастического механизма ускорения, в котором протоны и электроны приобретают энергию во многих элементарных актах, чья длительность много меньше длительности самой вспышки. Для согласования стохастического процесса ускорения и существования двух фаз в солнечных вспышках необходимо учитывать во второй фазе гиросинхротронные потери электронов на излучение, которыми в первой фазе можно пренебречь. Энергия ускоренных протонов в первой фазе мала для их обнаружения на Солнце, но во второй фазе она может достичь величин достаточных для детектирования ядерных гамма-линий и гамма-квантов от распада пионов. В этом случае роль коронального выброса массы заключается: 1) в привлечении во вспышечный процесс все большего числа петель в диапазоне высот от хромосферы до короны; 2) в возвращении ускоренных частиц в область вспышки; 3) в дополнительном ускорении частиц на ударном фронте; и 4) в обеспечении им условий выхода в межпланетное пространство в широком пространственном угле.

Грек Г.Р., Катасонов М.М., Козлов В.В., Корнилов В.И., Крюков А.В., Садовский И.А. «Управление ламинарно-турбулентным переходом на крыловом профиле путем распределенного отсоса через мелкоперфорированную поверхность» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 14, № 4, с. 28-54 (2019)

Представлены результаты экспериментальных исследований влияния распределенного отсоса через перфорированный вкладыш на пространственное развитие возмущений пограничного слоя прямого крыла. Обнаружено, что распределенный отсос снижает в 10 раз интенсивность естественных возмущений пограничного слоя и в 20 раз интенсивность искусственных возмущений, генерируемых внешним акустическим полем. Спектральный анализ возмущений показал, что отсос снижает интенсивность высокочастотных пульсаций как для естественных, так и для вынужденных возмущений. Найдено, что распределенный отсос воздействует на среднее течение – при включенном отсосе устраняется отрыв пограничного слоя вблизи задней кромки крыла. Ключевые слова пограничный слой, линейная устойчивость, волны Толлмина–Шлихтинга, распределенный отсос, спектр возмущений

Катасонов М.М., Грек Г.Р., Козлов В.В., Корнилов В.И., Крюков А.В., Садовский И.А. «Управление нелинейной стадией ламинарно-турбулентного перехода на крыловом профиле путем распределенного отсоса через мелкоперфорированную поверхность» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 15, № 2, с. 25-49 (2020)

Представлены результаты экспериментальных исследований влияния распределенного отсоса через перфорированный вкладыш на пространственное развитие возмущений пограничного слоя прямого крыла на нелинейной стадии их развития. Обнаружено, что распределенный отсос снижает интенсивность интегральных пульсаций для естественных возмущений в 90 раз. Спектральный анализ возмущений показал уменьшение интенсивности высокочастотных пульсаций в узкой полосе частот на два порядка для естественных и для вынужденных возмущений, генерируемых внешним акустическим полем. Распределенный отсос воздействует на среднее течение: при включенном отсосе устраняется турбулентное состояние пограничного слоя, отрыв вблизи задней кромки крыла смещается ниже по потоку и устанавливается ламинарное течение в пограничном слое. Ключевые слова пограничный слой, нелинейная стадия, устойчивость, волны Толлмина–Шлихтинга, распределённый отсос, спектр возмущений

Садовский И.А., Катасонов М.М., Павленко А.М. «Исследование развития локализованных возмущений в пограничном слое плоской пластины в условиях повышенной степени турбулентности набегающего потока за уступом поверхности» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 16, № 1, с. 65-80 (2021)

В аэродинамической трубе на плоской пластине в отрывном течении за прямоугольным уступом исследовано возникновение и развитие локализованных возмущений, порождаемых низкочастотными импульсными отклонениями локального участка обтекаемой потоком поверхности в условиях низкой и повышенной степени турбулентности набегающего потока. Результаты получены методом термоанемометрии при малой дозвуковой скорости потока. Установлено, что импульсные отклонения стенки генерируют возмущения, представляющие собой так называемые полосчатые структуры и волновые пакеты колебаний. Отрыв ламинарного пограничного слоя ускоряет нарастание волновых пакетов с последующей турбулизацией пристенного течения. Выявлены особенности поведения локализованных возмущений в условиях повышенной степени турбулентности набегающего потока.

Александров Е.Б., Андреев А.Ф., Архипов М.В., Захаров В.Е., Зелёный Л.М., Иванов С.В., Ивченко Е.Л., Питаевский Л.П., Садовский М.В., Сурис Р.А., Шалагин А.М., Щербаков И.А. «Николай Николаевич Розанов (к 80-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 4, с. 445-446 (2021)

Власов И.Ю., Сажин М.В., Семенцов В.Н. «Релятивистские редукции в измерениях расстояния между КА с пикометровой точностью» Астрономический журнал, 98, № 2, с. 160-176 (2021)

Рассмотрен околоземный гравитационный эксперимент, в котором пара спутников обменивается лазерными сигналами. В качестве конкретного примера для проведения численных оценок использовалась конфигурация спутников в миссии GRACE-FO. Получено выражение для фазы сигнала, обеспечивающее точность в 1 пикометр (пм) при вычислении расстояния между спутниками. Рассмотрено влияние на распространение сигнала всех существенных гравитационных эффектов, таких как гравимагнитное поле Земли и приливные поля Солнца и Луны. Особое внимание уделено исследованию вкладов гармоник потенциала Земли. Рассмотрены возмущения фазы первого и второго порядков и показано, что влияние поправок второго порядка лежит за пределами точности в 1 пм. Это позволяет представить выражение для фазы сигнала в достаточно компактном виде.

Сазонтов А.Г., Смирнов И.П. «Определение направления на источник в акустическом волноводе и предел углового разрешения» Акустический журнал, 67, № 2, с. 174-184 (2021)

Построен адаптивный алгоритм пониженного ранга, позволяющий определить направления на источники звука с помощью горизонтальной антенной решетки, работающей в волноводе с неточно известными параметрами. Представлены результаты статистического моделирования, демонстрирующие высокую разрешающую способность предложенного метода и приемлемую точность оценивания углового положения источников без использования априорной информации о глубине их погружения и расстояния до приемной антенны. На основе критерия Смита найден теоретический предел углового разрешения в зависимости от входного отношения сигнал/шум и объема входной выборки. DOI: 10.31857/S0320791921020076

Сайпракаш М., Сентилкумар С., Кадамсунил Г., Сингх Пракаш Рампратап, Шанмугам В., Балу Г. «Исследование обтекания тонких тел при гиперзвуковых числах Маха» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 110-116 (2021)

В ударной трубе экспериментально исследовано гиперзвуковое обтекание модели с целью определения степени ее нагрева и давления на ее поверхности. Эксперименты выполнены при числе Маха M=6.5 и полной энтальпии 1.2 мДж/кг. Толкающим газом был гелий, а рабочим газом – воздух. Эффективное время эксперимента в ударной трубе составляло 3.5 мс. Степень нагрева испытуемой модели определялась при помощи датчиков, металлизированных методом вакуумного напыления; измеренные значения находятся в хорошем соответствии с результатами численного моделирования. Результаты измерений давления также хорошо совпадают с результатами численных расчетов.

Радаев А.В., Плохотников С.П., Тазюков Ф.Х., Сабирзянов А.Н., Салимьянов И.Т. «Нестационарная фильтрация потока «нефть–CO₂» в однородном пласте при различных термобарических условиях» Математическое моделирование, 33, № 2, с. 109-124 (2021)

Разработан экспериментальный стенд для исследования гидродинамики потока «нефть–сверхкритический СО₂» в однородной терригенной пористой среде при давлениях до 25 МПа и температурах до 473К. Экспериментальный стенд позволяет измерять растворимость диоксида углерода в нефти и нефти в диоксиде углерода в процессе нестационарной фильтрации системы «нефть–сверхкритический СО₂» в низкопроницаемой однородной пористой среде в динамическом режиме. Проведены исследования растворимости модельной маловязкой нефти при вытеснении ее из модели терригенного однородного нефтяного пласта, проведены исследования динамической вязкости жидкой субстанции «нефть–сверхкритический СО₂». На основании полученных экспериментальных данных по теплофизическим свойствам систем «нефть-сверхкритический СО₂» разработана математическая модель процесса нестационарной фильтрации потока «нефть–сверхкритический СО₂» в низкопроницаемой однородной пористой среде. Задача решалась численно методом конечных разностей. В процессе дискретизации использовалась схема неявная по давлению и явная по насыщенности (так называемый метод IMPES). А именно, на каждый момент времени рассчитывалось давление из системы линейных уравнений, при этом насыщенность бралась из предыдущего временного слоя. Затем насыщенность пересчитывалась явно с использованием найденных давлений. При дискретизации производной для соседних узлов берется проницаемость из узла, в котором давление больше (то есть использовалась схема «вверх по потоку»). Сходимость решения контролировалась проведением численных экспериментов на сгущающихся сетках. Разработанная математическая модель позволила рассчитать значения коэффициента вытеснения реальной нефти. Выявлены механизмы увеличения нефтеотдачи из проницаемых и низкопроницаемых пористых сред.

Крылова Е.Ю., Папкова И.В., Салтыкова О.А., Крысько В.А. «Особенности сложных колебаний гибких микрополярных сетчатых панелей» Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика, 21, № 1, с. 48-59 (2021)

Построена математическая модель сложных колебаний гибкой микрополярной цилиндрической панели сетчатой структуры. Уравнения записаны в перемещениях. Геометрическая нелинейность учитывается по модели Теодора фон Кармана. Рассматривается неклассическая континуальная модель панели на основе среды Коссера со стесненным вращением частиц (псевдоконтинуум). При этом предполагается, что поля перемещений и вращений не являются независимыми. В рассмотрение вводится дополнительный независимый материальный параметр длины, связанный с симметричным тензором градиентом вращения. Уравнения движения элемента панели, граничные и начальные условия получены из вариационного принципа Остроградского–Гамильтона на основании кинематических гипотез Кирхгофа–Лява. Предполагается, что цилиндрическая панель состоит из n семейств ребер одного материала, каждое из которых характеризуется углом наклона относительно положительного направления оси, направленной по длине панели, и расстоянием между соседними ребрами. Материал изотропный, упругий и подчиняется закону Гука. Для гомогонизации системы ребер по поверхности панели применяется континуальная модель Г.И. Пшеничного. Рассматривается диссипативная механическая система. Дифференциальная задача в частных производных сводится к обыкновенной дифференциальной задаче по пространственным координатам методом Бубнова–Галеркина в высших приближениях. Задача Коши решается методом Рунге–Кутты 4-го порядка точности. Используя метод установления, в качестве примера проведено исследование влияния геометрии сетки и учета микрополярной теории на поведение сетчатой панели, состоящей из двух семейств взаимно перпендикулярных ребер.

Окунев В.Д., Самойленко З.А., Szymczak H., Дьяченко Т.А., Пушенко Е.И. «Две стадии роста кластеров La_0.7Sr_0.3MnO₃ в магнетронной плазме при модуляции потока частиц ионно-звуковой волной и осаждении его на стекло» Физика твердого тела, 63, № 4, с. 433-451 (2021)

Исследованы пленки с аморфной структурой, полученные магнетронным распылением мишени La_0.7Sr_0.3MnO₃, что дало возможность изучить кинетику кластеризации магнетронной плазмы при движении потока взаимодействующих частиц, с формированием сначала локальных атомных конфигураций докластерного уровня (первая стадия кластеризации) и последующим осаждением потока на протяженной стеклянной подложке (вторая стадия формирования разномасштабных кластеров). Показано, что немонотонность в изменении атомного порядка и свойств образцов при удалении от мишени обусловлена присутствием в потоке разновалентных ионов марганца и их пространственной модуляцией ионно-звуковой волной. Установлено, что ионы Mn³⁺ и Mn⁴⁺ содержатся во фрагментах плоскостей (131)-R; (203)-R; (212)-O; (003)-O, принадлежащих разномасштабным кластерам. Ключевые слова: магнетронная плазма, разновалентные ионы марганца, кластеризация потока частиц, ионно-звуковая волна, аморфные пленки La_0.7Sr_0.3MnO₃.

Свешникова Л.Г., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П., Воронин Д., Гафаров А.Р., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гринюк А.А., Гришин О.Г., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кожин В.А., Кокоулин Р.П., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Э.А., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Пахоруков А.Л., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Сидоренков А.Ю., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Суворкин Я., Таболенко В.А., Танаев А., Таращанский Б.А., Терновой М., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н., Хорнс Д., Яшин И.И. «Регистрация гамма-квантов от Крабовидной туманности и блазара Маркарян 421 в области энергий более 3–4 ТэВ атмосферным черенковским телескопом в эксперименте TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 529-533 (2021)

В Тункинской долине, в 50 км от озера Байкал в настоящее время проводятся работы по созданию гибридной гамма-обсерватории TAIGA, предназначенной для исследования гамма-излучения и потоков заряженных космических лучей в диапазоне 10¹³–10¹⁸ эВ. Представлены первые результаты по регистрации гамма-квантов от Крабовидной туманности за 44 ч наблюдения и блазара Mаркарян 421 за 62 ч со значимостью около 5–6 сигма одним из телескопов TAIGA-IACT.

Подгрудков Д.А., Бонвеч Е.А., Вайман И.А., Чернов Д.В., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А.В., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П.А., Воронин Д.М., Гафаров А.Р., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гришин О.Г., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гринюк А.В., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кокоулин Р.Л., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кожин В.А., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю.Е., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Е.А., Пахоруков А.Л., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Сидоренков А.Ю., Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Свешникова Л.Г., Суворкин Я.В., Таболенко В.А., Танаев А.В., Таращанский Б.А., Терновой М.Ю., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н.А., Хорнс Д., Яшин И.В. «Первые результаты работы прототипа широкоугольного телескопа SIT в составе астрофизического комплекса TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 541-544 (2021)

Прототип малого широкоугольного телескопа был установлен в Тункинской долине в составе установки TAIGA в сентябре 2019 г. За прошедшие 8 сеансов наблюдений были собраны данные по работе установки, проведена проверка режимов работы систем телескопа, работа триггерной системы и системы сопряжения с комплексом TAIGA. Представлены первые результаты анализа данных о работе прототипа телескопа.

Самсонов А.А., Соловьёв С.И., Коростелева Д.М. «Асимптотические свойства задачи о собственных колебаниях стержня с присоединённым грузом» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 162, № 1, с. 52-65 (2020)

Исследуется обыкновенная дифференциальная задача на собственные значения второго порядка, описывающая собственные колебания упругого стержня с присоединённым к торцу грузом. Задача имеет возрастающую последовательность положительных простых собственных значений с предельной точкой на бесконечности. Последовательности собственных значений соответствует полная ортонормированная система собственных функций. В статье изучается поведение решений в зависимости от величины массы присоединённого груза. Точнее, формулируются вспомогательные предельные дифференциальные задачи на собственные значения и доказывается сходимость собственных значений и собственных функций исходной задачи к соответствующим собственным значениям и собственным функциям предельных задач при увеличении массы груза до бесконечности. Исходная дифференциальная задача на собственные значения аппроксимируется сеточной схемой метода конечных элементов на равномерной сетке. Устанавливаются оценки погрешности приближённых собственных значений и собственных функций в зависимости от шага сетки. Исследования статьи могут быть обобщены для случаев более сложных и важных прикладных задач расчёта собственных колебаний балок, пластин и оболочек с присоединёнными грузами.

Быковский Ф.А., Ждан С.А., Ведерников Е.Ф., Самсонов А.Н., Попов Е.Л. «Непрерывная детонация смеси газообразный водород–жидкий кислород в плоскорадиальной камере с истечением к периферии» Физика горения и взрыва, 56, № 6, с. 69-77 (2020)

В плоскорадиальной камере с истечением к периферии, с внутренним диаметром 100 мм и наружным 300 или 200 мм впервые реализованы режимы непрерывной спиновой и непрерывной многофронтовой детонации газокапельной смеси газообразный водород–жидкий кислород. Высота детонационного фронта газокапельной смеси больше, чем газовой, что обусловлено критическим размером существования детонации. Центробежные силы, действующие на продукты за фронтом детонационной волны, способствуют более быстрому наполнению плоскорадиальной камеры свежей смесью и увеличивают высоту детонационного фронта. Ключевые слова: непрерывная спиновая детонация, непрерывная многофронтовая детонация, газообразный водород, жидкий кислород, поперечные детонационные волны, плоскорадиальная камера сгорания

Щемелев А.П., Самуйлов В.С., Голубева Н.В., Поддубский О.Г. «Плотность, скорость звука и производные свойства циклогексана и декалина в широком диапазоне температур и давлений» Инженерно-физический журнал, 94, № 2, с. 526-536 (2021)

Выполнено экспериментальное исследование плотности и скорости звука для жидких декалина и циклогексана в диапазоне температур 298.15–433.15 K и давлений 0.1–100.1 МПа. Получены параметры уравнений, описывающих зависимости удельного объема жидких декалина и циклогексана от их температуры и давления и изобарной теплоемкости этих веществ от их температуры при атмосферном давлении. Определены плотность, скорость звука, изобарная и изохорная теплоемкости, изобарный коэффициент расширения и коэффициенты изоэнтропной и изотермической сжимаемостей жидких декалина и циклогексана в диапазоне температур 298.15–433.15 K при давлениях до 100 МПа. Ключевые слова: декалин, циклогексан, плотность, скорость звука, термодинамические свойства

Рахимянов Х.М., Гилета В.П., Самуль А.Г. «Обеспечение микрогеометрического состояния поверхности деталей, выполненных из пластичных материалов, ультразвуковой обработкой» Упрочняющие технологии и покрытия, № 6, с. 256-259 (2020)

Исследованы возможности применения поверхностного пластического деформирования при наложении на инструмент ультразвуковых колебаний для формирования микрогеометрического состояния поверхности деталей из меди М1 и алюминиевого сплава Д16. Проведено сравнение двух схем ультразвуковой обработки: при направлении колебаний по нормали и по касательной к поверхности детали. Показано, что использование касательной схемы изменяет характер взаимодействия инструмента с поверхностью детали и траекторию следа обработки. Установлено, что угол между направлением вектора скорости детали и вектора колебательной скорости инструмента оказывает существенное влияние на формируемую микрогеометрию, и поэтому он, наряду со скоростью главного движения, подачей, статической нагрузкой, частотой и амплитудой колебаний инструмента, является технологическим параметром, расширяющим возможности предложенной схемы по управлению шероховатостью поверхности. Выявлено, что обработка по рассматриваемой схеме позволяет исключить интенсивное течение материала в зоне деформирования и образование волн текучести на поверхности детали.

Самхарадзе Т.Г., Хаврошкин О.Б., Цыплаков В.В. «Аномалия «Пионеров": дальний космос, АНРИ-эффект» Инженерная физика, № 9, с. 15-22 (2020)

Исследована проблема причины слабого торможении космических аппаратов «Пионер10» и «Пионер11». Вопреки сложившихся представлений найден обычный современный физический механизм. Механизм не торможения, а ослабления очень незначительной своеобразной тяги за счет взаимодействия потока солнечных нейтрино с радиоизотопными источниками энергии, установленными на «Пионерах». Это взаимодействие изучено на Земле и известно как Аномальное Нейтринное Радио – Изотопное (АНРИ) поглощение или эффект. Ключевые слова: «Пионеры», радиоизотопные источники энергии, поток солнечных нейтрино, АНРИ-эффект.

Хаврошкин О.Б., Самхарадзе Т.Г., Цыплаков В.В. «Газопылевые потоки и общая атмосфера солнечной системы» Инженерная физика, № 1, с. 3-18 (2021)

Газопылевые потоки существуют независимо от других, близких по своей космогонической сути объектов и процессов; обычно состояние их среды – заряженная плазма; возможно существование плазменных кристаллов. Определенное число сейсмических событий на Луне порождено газопылевыми потоками, эти события феноменологически отличны от лунотрясений и классических импактов. Анализ взаимодействия двух систем – метеороидных и газопылевых потоков Солнечной системы и солнечной активности на основе сопоставления их общих периодичностей указывает как на первопричину существования длиннопериодной части спектра активности воздействие на атмосферу Солнца, модулированных на орбитальных и собственных периодах вращения Юпитера, Сатурна и других планет, потоков вещества (метеороиды, пыль, газ). Ключевые слова: межпланетные пылевые частицы, Луна – детектор, периодичности газопылевых потоков, вспышечные процессы на Солнце, периодичности солнечной активности, газопылевые потоки, споры жизни и космические вирусы, кометы и метеороиды, биологическая опасность.

Мансфельд А.Д., Волков Г.П., Беляев Р.В., Санин А.Г., Громов П.Р., Климкина Н.Е. «Особенности измерения скорости потока газа в трубах ультразвуковым корреляционным методом» Акустический журнал, 67, № 2, с. 203-209 (2021)

Предложена методика измерения расхода газа, основанная на ультразвуковом зондировании турбулентного потока в трубе с последующей взаимно корреляционной обработкой сигналов, прошедших через поток в двух сечениях трубы. Показано, что информация о скорости вихрей выделяется из центра трубы, благодаря фокусировке ультразвука стенкой трубы. Измерены скорости движения вихрей с помощью ультразвукового расходомера и одновременно двух разнесенных термоанемометров. На основе корреляционных измерений времени задержки показано, что скорость движения вихрей меньше максимальной скорости потока в центре, измеренной с помощью трубки Пито–Прандтля. По данным скорости вихрей продемонстрирована возможность измерения объемного расхода газа. DOI: 10.31857/S0320791921020040

Цеханович А.И., Петросян С.А., Цысарь С.А., Сапожников О.А. «Шлирен-система для исследования структуры ультразвуковых полей в жидкости» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 2050802_-1-2050802_-8 (2020)

Описана шлирен-система, разработанная в Лаборатории медицинского и промышленного ультразвука МГУ для исследования структуры полей ультразвуковых излучателей. Представлены результаты компьютерного моделирования процесса прохождения светового пучка через область пространственно-временных неоднородностей показателя преломления в среде, созданных ультразвуковым излучателем, а также экспериментально полученные теневые картины с использованием непрерывной подсветки белым светом.

Анненкова Е.А., Сапожников О.А. «Нелинейная динамика жидких капель под воздействием интенсивных акустических волн» Нелинейный мир, 18, № 2, с. 33-41 (2020)

Постановка проблемы. Проблема описания нелинейной эволюции сферической стоячей волны в жидкой капле акустического фонтана является важной для такой задачи медицинской акустики, как гистотрипсия. В течение последних лет развивалась инновационная модификация метода под названием «гистотрипсия с кипением», в котором акустический фонтан имеет достаточно сложную форму. Наиболее просто акустический фонтан наблюдается на границе вода–воздух под воздействием фокусированного ультразвука мегагерцового диапазона частот. Скоростная съемка акустических фонтанов показала, что через некоторое время после включения источника ультразвука из жидкости вырывается струя, распадающаяся на цепочку из капель одинакового размера. Через некоторое время капли, обычно начиная с самой верхней, начинают по невыясненной пока причине терять устойчивость и взрываться, приводя к распылению жидкости. Проведенные недавно экспериментальные исследования поведения капель в акустическом фонтане позволили выявить, что непосредственно перед потерей устойчивости в центре прозрачной капли появляется темная точка, что указывает на возможный разрыв жидкости, то есть возникновение кавитации. Теоретическая модель описания данной задачи сложна и получение аналитических решений представляется возможным только в рамках упрощенных моделей. Для более полного описания задачи требуется использование методов численного моделирования. Цель. Провести теоретическое исследование физических процессов в жидких каплях при воздействии интенсивных акустических волн, используемых в ультразвуковой визуализации и терапии. Результаты. Построена численная модель нелинейной эволюции сферической стоячей волны в акустическом резонаторе сферической формы с абсолютно мягкой границей. Рассчитаны временные зависимости давлений и распределения температуры внутри акустического резонатора сферической формы и установлено, что на границе резонатора реализуются условия для возникновения неустойчивостей. На основе данной модели проанализировано поведение капли акустического фонтана и выявлены возможные причины ее неустойчивости (кавитация в центре капли и возникновение неустойчивостей на границе капли), приводящей к взрыву капли, который является одним из механизмов осуществления гистотрипсии в ультразвуковой терапии. Практическая значимость. Разработанная теоретическая модель нелинейного акустического резонатора сферической формы имеет характер фундаментальной задачи, имеющей аналоги в различных областях акустики помимо капель акустического фонтана.

Саркисян К.Г. «О сдвиговых колебаниях пьезоэлектрического полупространства, на граничной поверхности которого прикреплен диэлектрический упругий слой» Ученые записки Ереванского государственного университета, физико-математических наук, 40, № 2, с. 39-46 (2006)

Рассматривается задача о сдвиговых установившихся колебаниях пьезоэлектрического полупространства (пьезоэлектрик класса 6 мм гексагональной симметрии), на граничной поверхности которого прикреплен диэлектрический слой малой толщины. Колебания среды возбуждаются с помощью линейного источника колебаний, приложенного на поверхности диэлектрического слоя. Используя метод интегрального преобразования Фурье, находим перемещения, соответствующие им электрические потенциалы, а также электрический потенциал в вакууме. Получена асимптотическая формула амплитуды перемещения для точек, далеких от точки приложения силы, в которой выделена часть электроупругих волн Лява.

Коротеев А.А., Сафронов А.А., Сафронова Н.А., Филатов Н.И., Григорьев А.Л. «Влияние кавитации на работу уловителей диспергированной пелены бескаркасных систем теплоотвода в космосе» Инженерно-физический журнал, 93, № 6, с. 1361-1367 (2020)

Рассмотрено влияние кавитационных процессов на работу уловителей капель бескаркасных систем теплоотвода в космосе. Обоснована низкая кавитационная устойчивость уловителей центробежного типа. Создана методика расчета расходных характеристик ленточно-роторного уловителя капель. Проведено сопоставление результатов численного расчета с экспериментально полученными характеристиками функционирования таких устройств.

Коротеев А.А., Сафронов А.А., Сафронова Н.А., Филатов Н.И., Григорьев А.Л. «Влияние кавитации на работу уловителей диспергированной пелены бескаркасных систем теплоотвода в космосе» Инженерно-физический журнал, 93, № 6, с. 1361-1367 (2020)

Рассмотрено влияние кавитационных процессов на работу уловителей капель бескаркасных систем теплоотвода в космосе. Обоснована низкая кавитационная устойчивость уловителей центробежного типа. Создана методика расчета расходных характеристик ленточно-роторного уловителя капель. Проведено сопоставление результатов численного расчета с экспериментально полученными характеристиками функционирования таких устройств.

Камали Могхадам Р., Сахранавард Фард Н., Джалали Х. «Новый подход к численному моделированию сверхзвукового невязкого осесимметричного сжимаемого течения сеточным методом Больцмана с использованием метода конечного объема» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 120-133 (2021)

Развивается новый подход к численному моделированию сверхзвукового невязкого течения с использованием осесимметричного сжимаемого сеточного метода Больцмана конечного объема. Реализована идея использования круговых функций для учета эффекта сжимаемости в сверхзвуковом поле течения. В настоящем исследовании осесимметричные уравнения для сеточного метода Больцмана, использующие круговые функции, впервые выведены и подробно представлены вместе с соответствующими граничными условиями применительно к двумерным сеткам с тринадцатью компонентами скорости и двумя энергетическими уровнями. Для проверки развитого численного метода расчета моделируются два сверхзвуковых осесимметричных обтекания полусферической лобовой части и затупленного под 60° тела. Сравнение полученных результатов с некоторыми надежными эмпирическими данными демонстрирует точность развитого численного алгоритма. Кроме того, результаты двумерного и осесимметричного моделирований изучены для оценки влияния новой рассмотренной постановки задачи на макроскопические параметры течения.

Баранов С.А., Киселев А.Ф., Курячий А.П., Сбоев Д.С., Толкачев С.Н., Чернышев С.Л. «Управление поперечным течением в трехмерном пограничном слое с помощью многоразрядной актуаторной системы» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 67-79 (2021)

В аэродинамической трубе выполнены эксперименты по управлению течением в трехмерном пограничном слое с помощью многоразрядной актуаторной системы. Пограничный слой создавался на стреловидной пластине с индуцированным продольным отрицательным градиентом давления. В актуаторной системе использовался приповерхностный барьерный разряд для создания однонаправленного объемного силового воздействия над протяженным участком поверхности пластины. Подтверждена возможность существенного уменьшения скорости поперечного течения и ослабления интенсивности стационарных вихрей его неустойчивости при воздействии актуаторной системы.

Балега Ю.Ю., Боос Э.Э., Зелёный Л.М., Калегаев В.В., Кузьмичёв Л.А., Мирошниченко Л.И., Петрукович А.А., Петрухин А.А., Радченко В.В., Саврин В.И., Свертилов С.И., Стожков Ю.И. «Памяти Михаила Игоревича Панасюка» Успехи физических наук, 191, № 3, с. 331-332 (2021)

Свешникова Л.Г., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П., Воронин Д., Гафаров А.Р., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гринюк А.А., Гришин О.Г., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кожин В.А., Кокоулин Р.П., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Э.А., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Пахоруков А.Л., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Сидоренков А.Ю., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Суворкин Я., Таболенко В.А., Танаев А., Таращанский Б.А., Терновой М., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н., Хорнс Д., Яшин И.И. «Регистрация гамма-квантов от Крабовидной туманности и блазара Маркарян 421 в области энергий более 3–4 ТэВ атмосферным черенковским телескопом в эксперименте TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 529-533 (2021)

В Тункинской долине, в 50 км от озера Байкал в настоящее время проводятся работы по созданию гибридной гамма-обсерватории TAIGA, предназначенной для исследования гамма-излучения и потоков заряженных космических лучей в диапазоне 10¹³–10¹⁸ эВ. Представлены первые результаты по регистрации гамма-квантов от Крабовидной туманности за 44 ч наблюдения и блазара Mаркарян 421 за 62 ч со значимостью около 5–6 сигма одним из телескопов TAIGA-IACT.

Подгрудков Д.А., Бонвеч Е.А., Вайман И.А., Чернов Д.В., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А.В., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П.А., Воронин Д.М., Гафаров А.Р., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гришин О.Г., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гринюк А.В., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кокоулин Р.Л., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кожин В.А., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю.Е., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Е.А., Пахоруков А.Л., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Сидоренков А.Ю., Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Свешникова Л.Г., Суворкин Я.В., Таболенко В.А., Танаев А.В., Таращанский Б.А., Терновой М.Ю., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н.А., Хорнс Д., Яшин И.В. «Первые результаты работы прототипа широкоугольного телескопа SIT в составе астрофизического комплекса TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 541-544 (2021)

Прототип малого широкоугольного телескопа был установлен в Тункинской долине в составе установки TAIGA в сентябре 2019 г. За прошедшие 8 сеансов наблюдений были собраны данные по работе установки, проведена проверка режимов работы систем телескопа, работа триггерной системы и системы сопряжения с комплексом TAIGA. Представлены первые результаты анализа данных о работе прототипа телескопа.

Евстигнеев А.И., Одиноков В.И., Дмитриев Э.А., Свиридов А.В., Иванкова Е.П. «Влияние внешнего теплового воздействия на напряженное состояние оболочковых форм по выплавляемым моделям» Математическое моделирование, 33, № 1, с. 63-76 (2021)

Исследуется эволюция напряженного состояния оболочковых форм по выплавляемым моделям при нестационарном внешнем тепловом воздействии, главным образом, при заливке жидкого металла в холодные литейные оболочковые формы.

Селезнев Р.К. «Исследование структуры течения в модельном воздухозаборнике ГПВРД с поперечной подачей водородного топлива в сверхзвуковой поток» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 30-38 (2021)

Исследуется течение с горением внутри канала модельного воздухозаборника ГПВРД с поперечной подачей водородного топлива с нижней стенки. Получены поля концентрации OH и давления, которые качественно повторяют структуру течения, наблюдаемую в эксперименте. Выделено несколько различных механизмов образования ударных волн в исследуемой экспериментальной установке. Получено удовлетворительное количественное согласие с результатами расчетов других авторов при анализе структуры топливной струи. Показано, что ударно-волновая структура существенно влияет на интенсификацию горения.

Блохин А.М., Семенко Р.Е. «Исследование соотношений на стационарном плоском сильном разрыве для полимерной жидкости» Математическое моделирование, 33, № 1, с. 89-104 (2021)

Исследуется плоский сильный разрыв в полимерной жидкости в рамках реологической модели Виноградова–Покровского. Приводятся соотношения на сильном разрыве. Обосновано существование разрывных стационарных решений задачи без поворота вектора скорости на разрыве и с поворотом (вращательный разрыв). Приведены примеры численных стационарных решений.

Афанасьев Н.А., Головизнин В.М., Семенов В.Н., Сипатов А.М., Нестеров С.С. «Прямое моделирование термоакустической неустойчивости в газогенераторах по схеме «КАБАРЕ»» Математическое моделирование, 33, № 2, с. 3-19 (2021)

Показано, что для нахождения условий возникновения термоакустической неустойчивости (вибрационного горения) в камерах сгорания газотурбинных двигателей можно использовать бездиссипативную схему КАБАРЕ. Распространение длинных волн в газодинамическом тракте достаточно точно описывается системой квазилинейных уравнений газовой динамики, осредненных по сечению. Численное моделирование динамики акустических возмущений и их взаимодействия с зоной горения (при наличии обратных связей) с использованием бездиссипативных разностных схем (прямого моделирования) представляет реальную альтернативу т.н. сетевым моделям низкого порядка, заменяющим акустический тракт (по аналогии с электрическими сетями переменного тока) на последовательность четырехполюсников или шестиполюсников. К преимуществам прямого моделирования можно отнести простоту учета геометрических факторов, нелинейных эффектов и возможность использования более реалистичных моделей горения. В качестве примера использования прямого метода решена модельная задача о возбуждении звуковых колебаний в трубе при наличии тепловых источников (труба Рийке). Результаты продемонстрировали высокую точность метода в определении скорости роста неустойчивых мод, сравнимую с точностью результатов, получаемых по сетевым моделям низкого порядка.

Усынина Ю.И., Ермолаев Ю.Г., Косинов А.Д., Семёнов Н.В. «Исследование влияния единичного числа Рейнольдса на характеристики N-волны при M=2,5» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 16, № 1, с. 53-64 (2021)

Представлены результаты изучения особенностей развития слабых ударных волн, генерируемых двумерной шероховатостью на стенке рабочей части сверхзвуковой аэродинамической трубы, в свободном потоке при числе Маха 2,5. Измерения выполнены термоанемометром постоянного сопротивления. Показано, что двумерная наклейка индуцирует в свободный поток слабые ударные волны. Они вызывают искажения среднего течения, форма которых соответствует N-волне. В области прохождения пары слабых ударных волн зафиксированы высокоинтенсивные пульсации. При увеличении единичного числа Рейнольдса уровень искажений среднего течения остается практически постоянным, но наблюдается рост нестационарных возмущений. Получено, что наибольший рост пульсаций, вызванный слабыми волнами Маха, наблюдается в области максимального градиента среднего течения. Обнаружено, что увеличение единичного числа Рейнольдса приводит к расширению диапазона частот неустойчивых возмущений, порождаемых парой слабых ударных волн.

Афанасьев Л.В., Косинов А.Д., Ермолаев Ю.Г., Семёнов Н.В. «К взаимосвязи возмущений свободного сверхзвукового потока с возмущениями пограничного слоя при числе Маха 2» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 15, № 2, с. 50-60 (2020)

Проведено экспериментальное исследование влияния пульсаций свободного сверхзвукового потока на пульсации пограничного слоя плоской пластины с острой кромкой с использованием новой трехканальной термоанемометрической системы измерений. Получены пространственно-временные распределения коэффициента корреляции по сечениям пограничного слоя, а также в области ламинарно-турбулентного перехода. Ключевые слова эксперимент, сверхзвуковые течения, термоанемометр постоянного сопротивления, коэффициент корреляции, взаимосвязь

Кочарин В.Л., Семёнов Н.В., Косинов А.Д., Яцких А.А., Шипуль С.А., Ермолаев Ю.Г. «Экспериментальное исследование влияния единичного числа Рейнольдса на положение ламинарно-турбулентного перехода на крыле с дозвуковой передней кромкой при числе Маха 2» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 16, № 1, с. 44-52 (2021)

Проведены экспериментальные исследования влияния единичного числа Рейнольдса на ламинарно-турбулентный переход в сверхзвуковом пограничном слое скользящего крыла с дозвуковой передней кромкой при числе Маха 2. Эксперименты выполнены на модели скользящего крыла с углом скольжения передней кромки 72° и задней кромки 58° с 3% профилем у основания. Полученные термоанемометрические данные показали, что ламинарно-турбулентный переход в сверхзвуковом пограничном слое скользящего крыла с дозвуковой передней кромкой наступает раньше (≈25–30%), чем на модели со сверхзвуковой передней кромкой при одних и тех же параметрах набегающего потока. Показано, что изменение единичного числа Рейнольдса набегающего потока слабо влияет на ламинарно-турбулентный переход в пограничном слое скользящего крыла с дозвуковой передней кромкой.

Яцких А.А., Панина А.В., Кочарин В.Л., Ермолаев Ю.Г., Косинов А.Д., Семёнов Н.В. «Экспериментальные исследования влияния периодической модуляции течения на развитие возмущений в пограничном слое скользящего крыла при числе Маха 2,5» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 16, № 1, с. 81-90 (2021)

Приводятся результаты экспериментальных исследований влияния периодической модуляции течения на развитие естественных возмущений и искусственных локализованных волновых пакетов в пограничном слое скользящего крыла с углом скольжения передней кромки 40° при числе Маха М=2,5. Пограничный слой модулировался с помощью периодических шероховатостей на поверхности модели. Искусственные волновые пакеты генерировались импульсным тлеющим разрядом. Измерения термоанемометром показали, что по условиям экспериментов периодическая модуляция пограничного слоя приводит к стабилизации развития контролируемых локализованных возмущений и к усилению роста естественных возмущений.

Асташев В.К., Пичугин К.А., Семенова Е.Б. «Нелинейная динамика вибрационной машины с электродинамическим возбудителем колебаний» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 1, с. 15-24 (2021)

Приводятся результаты анализа динамических свойств вибрационной технологической машины с электродинамическим возбудителем колебаний при ее работе на нелинейную технологическую нагрузку. Построены амплитудно-частотные характеристики машины, как на холостом ходу, так и в рабочем режиме при питании возбудителя колебаний от источников тока и напряжения. Показана возможность и найдены условия появления областей неоднозначности амплитудно-частотных характеристик и их ветвей, отвечающих неустойчивым режимам. Выявлен ряд особенностей динамического поведения машины и ее предельные возможности.

Власов И.Ю., Сажин М.В., Семенцов В.Н. «Релятивистские редукции в измерениях расстояния между КА с пикометровой точностью» Астрономический журнал, 98, № 2, с. 160-176 (2021)

Рассмотрен околоземный гравитационный эксперимент, в котором пара спутников обменивается лазерными сигналами. В качестве конкретного примера для проведения численных оценок использовалась конфигурация спутников в миссии GRACE-FO. Получено выражение для фазы сигнала, обеспечивающее точность в 1 пикометр (пм) при вычислении расстояния между спутниками. Рассмотрено влияние на распространение сигнала всех существенных гравитационных эффектов, таких как гравимагнитное поле Земли и приливные поля Солнца и Луны. Особое внимание уделено исследованию вкладов гармоник потенциала Земли. Рассмотрены возмущения фазы первого и второго порядков и показано, что влияние поправок второго порядка лежит за пределами точности в 1 пм. Это позволяет представить выражение для фазы сигнала в достаточно компактном виде.

Неронов А., Семикоз Д. «Синхротронное излучение радио-гамма-излучения и нейтринное излучение от протон-протонных взаимодействий в активных ядрах галактик» Письма в ЖЭТФ, 113, № 2, с. 77-83 (2021)

Исследуется возможное физическое происхождение корреляции между радиоволнами и излучением нейтрино очень высоких энергий в активных галактических ядрах (АЯГ), что подтверждается недавно опубликованными доказательствами корреляции между направлениями прибытия нейтрино и положением самых ярких АЯГ в радиодиапазоне. Мы показываем, что такая корреляция ожидается, если и электроны, излучающие синхротрон, и нейтрино происходят от распадов заряженных пионов, образовавшихся в протон-протонных взаимодействиях в релятивистской струе парсекового масштаба, распространяющейся через среду вблизи АЯГ.

Семин М.А., Зайцев А.В., Левин Л.Ю. «Численное решение обратной задачи Стефана при анализе искусственного замораживания породного массива» Математическое моделирование, 33, № 2, с. 93-108 (2021)

Рассмотрена проблема параметризации модели теплопереноса в породном массиве в условиях его искусственного замораживания. Для уточнения параметров модели по данным измерений температуры породного массива в контрольно-термических скважинах предлагается решать коэффициентную обратную задачу Стефана. В работе рассмотрена постановка обратной задачи, предложен и реализован численный алгоритм ее решения. Численный алгоритм основан на итерационной минимизации сглаживающего функционала рассогласований измеренных и вычисленных температур в контрольно-термических скважинах. Исследованы свойства сглаживающего функционала в фазовом пространстве теплофизических свойств породного массива и особенности выбора параметров сглаживающего функционала.

Сайпракаш М., Сентилкумар С., Кадамсунил Г., Сингх Пракаш Рампратап, Шанмугам В., Балу Г. «Исследование обтекания тонких тел при гиперзвуковых числах Маха» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 110-116 (2021)

В ударной трубе экспериментально исследовано гиперзвуковое обтекание модели с целью определения степени ее нагрева и давления на ее поверхности. Эксперименты выполнены при числе Маха M=6.5 и полной энтальпии 1.2 мДж/кг. Толкающим газом был гелий, а рабочим газом – воздух. Эффективное время эксперимента в ударной трубе составляло 3.5 мс. Степень нагрева испытуемой модели определялась при помощи датчиков, металлизированных методом вакуумного напыления; измеренные значения находятся в хорошем соответствии с результатами численного моделирования. Результаты измерений давления также хорошо совпадают с результатами численных расчетов.

Захаров В.Е., Зелёный Л.М., Илькаев Р.И., Месяц Г.А., Питаевский Л.П., Рубаков В.А., Руденко О.В., Рыкованов Г.Н., Сергеев А.М., Соломонов Ю.С., Шарков Б.Ю., Щербаков И.А. «Памяти Владимира Евгеньевича Фортова» Успехи физических наук, 191, № 1, с. 111-112 (2021)

Андреев А.Ф., Балега Ю.Ю., Гапонов-Грехов А.В., Денисов Г.Г., Зелёный Л.М., Кочаровский Вл.В., Литвак А.Г., Мареев Е.А., Сергеев А.М., Сюняев Р.А., Трюмпер И.Э., Черепащук А.М. «Владимир Васильевич Железняков (к 90-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 2, с. 221-222 (2021)

Арансон И.С., Гапонов-Грехов А.В., Захаров В.Е., Зверев В.А., Кузнецов Е.А., Литвак А.Г., Некоркин В.И., Пиковский А.С., Руденко О.В., Сергеев А.М., Синай Я.Г., Цимринг Л.Ш. «Михаил Израилевич Рабинович (к 80-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 4, с. 447-448 (2021)

Никитаев В.Г., Тамразова О.Б., Проничев А.Н., Сергеев В.Ю., Дружинина Е.А. «Алгоритм анализа характеристик пигментной сети в диагностике меланомы» Математическое моделирование, 33, № 2, с. 67-81 (2021)

Предложен алгоритм анализа характеристик пигментной сети новообразований кожи. Он базируется на оценке коэффициента отклонения средних длин сегментов пигментной сети в локальных областях новообразования от среднего значения длин сегментов линий пигментной сети по всей области новообразования. Применение алгоритма позволяет отличать типичную пигментную сеть от атипичной. Атипичная пигментная сеть является существенным признаком в определении меланомы на ранних стадиях. Алгоритм может быть использован в автоматизированных системах поддержки принятия врачебных решений при диагностике новообразований кожи.

Жуков В.И., Карфидов Д.М., Сергейчев К.Ф. «Распространение СВЧ-разряда, поддерживаемого поверхностной волной в кварцевой трубке в воздухе низкого давления» Физика плазмы, 46, № 8, с. 760-768 (2020)

Исследовано распространение ионизационного фронта газового разряда, поддерживаемого СВЧ поверхностной волной в кварцевой трубке, в воздухе низкого давления. В широком диапазоне давлений измерены характерные скорости распространения фронта разряда и параметры стационарного плазменного столба. Полученные экспериментальные результаты находятся в удовлетворительном согласии с моделью распространения разряда, основанной на концепции нелокального нагрева электронов в области плазменного резонанса. Изучены электродинамические характеристики разряда; проведены измерения средней по сечению плазменного столба концентрации электронов. На основании экспериментальных измерений частоты ионизации и потерь электронов проведена оценка распределения электрического поля в области ионизационного фронта.

Серебрянский А.И., Шуваев А.Ю., Ермаков М.Ю. «Метрологические обеспечение бортовых систем контроля вибрации» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 38-41 (2021)

Обозначены высокие нагрузочно-скоростные режимы работы современных самолетов, откуда возникает необходимость регистрации и контроля свободных и вынужденных колебаний оперения планера самолета. Дан краткий анализ видов колебаний. Все виды сложных вибраций представлены как совокупность простых гармонических колебаний. Предложена приборно-аппаратная последовательность бортового контроля вибрации, состоящая из вибропреобразователя, электронного блока, сигнализации и указателя величины вибрации.

Мамонов В.Н., Серов А.Ф. «Экспериментальное определение объемной концентрации газовой фазы в газожидкостном потоке» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 1, с. 63-69 (2021)

Предложен метод определения объемной концентрации газовой фазы в газожидкостном потоке с помощью ультразвукового расходомера. Метод основан на экспериментальном определении коэффициента прозрачности газожидкостного потока для ультразвуковых импульсов, используемых в расходомере для измерения скорости потока. Определен коэффициент прозрачности как отношение количества достоверных принятых ультразвуковых импульсов к количеству излученных импульсов и показано, что вследствие рассеивания зондирующих импульсов наличие фазы в виде пузырьков газа приводит к уменьшению коэффициента прозрачности. Проведена калибровка использованного ультразвукового расходомера в воздушно-водяном потоке в диапазоне значений объемной концентрации воздуха в потоке 0–19%. Полученные результаты позволяют утверждать, что предложенный метод можно использовать для измерения объемной концентрации газовой фазы в газожидкостном потоке до значений порядка 30%.

Серьезнов А.Н., Степанова Л.Н., Кабанов С.И., Рамазанов И.С., Чернова В.В., Кузнецов А.Б. «Локация сигналов акустической эмиссии в образцах из дюралюминия и углепластика с использованием антенны, состоящей из волоконно-оптических датчиков и пьезопреобразователей» Контроль. Диагностика, 24, № 2, с. 18-29 (2021)

Рассматриваются вопросы локации сигналов акустической эмиссии (АЭ) при работе с различными имитаторами (Су–Нильсена, электронным имитатором, металлическими шариками диаметром от 0,5 до 1,5 мм, сбрасываемых с различной высоты). Анализируется локация сигналов при работе с встроенным электронным имитатором, который генерировал сигналы с частотой 1 Гц и антенной, состоящей из двух волоконно-оптических датчиков (ВОД) Фабри–Перо и двух пьезопреобразователей, установленной на образцы из дюралюминия и углепластика Т800. Проведены испытания образца из углепластика с указанной антенной при его установке в вибростенде ВЭДС-10. Сигналы АЭ регистрировали антенной при частоте вибрации 20–50 Гц в диапазоне ускорений 0,3–0,8g. Определено влияние временного дрейфа, зарегистрированного пьезопреобразователями, на результаты измерения. Установлено, что волоконно-оптическими датчиками ВОД временной дрейф не зарегистрирован, однако их чувствительность меньше чувствительности пьезопреобразователей более чем в 14 раз.

Шильков А.В., Сиваков Н.А. «Моделирование лучистого теплообмена в сверхзвуковых течениях плазмы с учетом доплеровского сдвига линий» Математическое моделирование, 33, № 4, с. 95-115 (2021)

Изложен вариант метода лебеговского осреднения уравнения переноса излучения по энергии фотонов, учитывающий направленный доплеровский сдвиг линий. Метод предназначен для моделирования переноса тепла излучением в сверхзвуковых течениях плазмы с экстремально большими градиентами скорости и температуры. С целью оценки влияния эффекта Доплера на теплообмен проведены расчеты модельных тестовых задач.

Сидняев Н.И. «Обтекание вогнутой стенки истекающим из сопла сверхзвуковым потоком» Инженерно-физический журнал, 93, № 6, с. 1603-1611 (2020)

Решена задача о натекании струи на вогнутую стенку произвольной конфигурации. Предложен теоретический метод расчета потока при взаимодействии нерасчетной сверхзвуковой струи с плоской и с криволинейной стенками. Представлены результаты измерения давления и расчеты газодинамических параметров течения на поверхности криволинейной преграды и в пристеночной области струи. Выявлены наиболее характерные области течения, представляющие интерес при решении ряда задач и составлении физических и математических моделей. Описаны определяющие параметры течения в струях и сформулированы условия их подобия в зависимости от основных геометрических характеристик струй. Показано, что различие между сверхзвуковыми струями, обтекающими криволинейную стенку и плоскую стенку, связано с различием между давлениями на внешней и внутренней границах этих струй. С использованием формул теории косого скачка определены угол наклона нерасчетной сверхзвуковой струи и ее газодинамические параметры на всех участках криволинейной стенки.

Свешникова Л.Г., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П., Воронин Д., Гафаров А.Р., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гринюк А.А., Гришин О.Г., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кожин В.А., Кокоулин Р.П., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Э.А., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Пахоруков А.Л., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Сидоренков А.Ю., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Суворкин Я., Таболенко В.А., Танаев А., Таращанский Б.А., Терновой М., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н., Хорнс Д., Яшин И.И. «Регистрация гамма-квантов от Крабовидной туманности и блазара Маркарян 421 в области энергий более 3–4 ТэВ атмосферным черенковским телескопом в эксперименте TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 529-533 (2021)

В Тункинской долине, в 50 км от озера Байкал в настоящее время проводятся работы по созданию гибридной гамма-обсерватории TAIGA, предназначенной для исследования гамма-излучения и потоков заряженных космических лучей в диапазоне 10¹³–10¹⁸ эВ. Представлены первые результаты по регистрации гамма-квантов от Крабовидной туманности за 44 ч наблюдения и блазара Mаркарян 421 за 62 ч со значимостью около 5–6 сигма одним из телескопов TAIGA-IACT.

Подгрудков Д.А., Бонвеч Е.А., Вайман И.А., Чернов Д.В., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А.В., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П.А., Воронин Д.М., Гафаров А.Р., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гришин О.Г., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гринюк А.В., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кокоулин Р.Л., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кожин В.А., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю.Е., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Е.А., Пахоруков А.Л., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Сидоренков А.Ю., Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Свешникова Л.Г., Суворкин Я.В., Таболенко В.А., Танаев А.В., Таращанский Б.А., Терновой М.Ю., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н.А., Хорнс Д., Яшин И.В. «Первые результаты работы прототипа широкоугольного телескопа SIT в составе астрофизического комплекса TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 541-544 (2021)

Прототип малого широкоугольного телескопа был установлен в Тункинской долине в составе установки TAIGA в сентябре 2019 г. За прошедшие 8 сеансов наблюдений были собраны данные по работе установки, проведена проверка режимов работы систем телескопа, работа триггерной системы и системы сопряжения с комплексом TAIGA. Представлены первые результаты анализа данных о работе прототипа телескопа.

Свешникова Л.Г., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П., Воронин Д., Гафаров А.Р., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гринюк А.А., Гришин О.Г., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кожин В.А., Кокоулин Р.П., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Э.А., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Пахоруков А.Л., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Сидоренков А.Ю., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Суворкин Я., Таболенко В.А., Танаев А., Таращанский Б.А., Терновой М., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н., Хорнс Д., Яшин И.И. «Регистрация гамма-квантов от Крабовидной туманности и блазара Маркарян 421 в области энергий более 3–4 ТэВ атмосферным черенковским телескопом в эксперименте TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 529-533 (2021)

В Тункинской долине, в 50 км от озера Байкал в настоящее время проводятся работы по созданию гибридной гамма-обсерватории TAIGA, предназначенной для исследования гамма-излучения и потоков заряженных космических лучей в диапазоне 10¹³–10¹⁸ эВ. Представлены первые результаты по регистрации гамма-квантов от Крабовидной туманности за 44 ч наблюдения и блазара Mаркарян 421 за 62 ч со значимостью около 5–6 сигма одним из телескопов TAIGA-IACT.

Подгрудков Д.А., Бонвеч Е.А., Вайман И.А., Чернов Д.В., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А.В., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П.А., Воронин Д.М., Гафаров А.Р., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гришин О.Г., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гринюк А.В., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кокоулин Р.Л., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кожин В.А., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю.Е., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Е.А., Пахоруков А.Л., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Сидоренков А.Ю., Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Свешникова Л.Г., Суворкин Я.В., Таболенко В.А., Танаев А.В., Таращанский Б.А., Терновой М.Ю., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н.А., Хорнс Д., Яшин И.В. «Первые результаты работы прототипа широкоугольного телескопа SIT в составе астрофизического комплекса TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 541-544 (2021)

Прототип малого широкоугольного телескопа был установлен в Тункинской долине в составе установки TAIGA в сентябре 2019 г. За прошедшие 8 сеансов наблюдений были собраны данные по работе установки, проведена проверка режимов работы систем телескопа, работа триггерной системы и системы сопряжения с комплексом TAIGA. Представлены первые результаты анализа данных о работе прототипа телескопа.

Свешникова Л.Г., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П., Воронин Д., Гафаров А.Р., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гринюк А.А., Гришин О.Г., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кожин В.А., Кокоулин Р.П., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Э.А., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Пахоруков А.Л., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Сидоренков А.Ю., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Суворкин Я., Таболенко В.А., Танаев А., Таращанский Б.А., Терновой М., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н., Хорнс Д., Яшин И.И. «Регистрация гамма-квантов от Крабовидной туманности и блазара Маркарян 421 в области энергий более 3–4 ТэВ атмосферным черенковским телескопом в эксперименте TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 529-533 (2021)

В Тункинской долине, в 50 км от озера Байкал в настоящее время проводятся работы по созданию гибридной гамма-обсерватории TAIGA, предназначенной для исследования гамма-излучения и потоков заряженных космических лучей в диапазоне 10¹³–10¹⁸ эВ. Представлены первые результаты по регистрации гамма-квантов от Крабовидной туманности за 44 ч наблюдения и блазара Mаркарян 421 за 62 ч со значимостью около 5–6 сигма одним из телескопов TAIGA-IACT.

Подгрудков Д.А., Бонвеч Е.А., Вайман И.А., Чернов Д.В., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А.В., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П.А., Воронин Д.М., Гафаров А.Р., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гришин О.Г., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гринюк А.В., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кокоулин Р.Л., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кожин В.А., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю.Е., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Е.А., Пахоруков А.Л., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Сидоренков А.Ю., Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Свешникова Л.Г., Суворкин Я.В., Таболенко В.А., Танаев А.В., Таращанский Б.А., Терновой М.Ю., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н.А., Хорнс Д., Яшин И.В. «Первые результаты работы прототипа широкоугольного телескопа SIT в составе астрофизического комплекса TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 541-544 (2021)

Прототип малого широкоугольного телескопа был установлен в Тункинской долине в составе установки TAIGA в сентябре 2019 г. За прошедшие 8 сеансов наблюдений были собраны данные по работе установки, проведена проверка режимов работы систем телескопа, работа триггерной системы и системы сопряжения с комплексом TAIGA. Представлены первые результаты анализа данных о работе прототипа телескопа.

Никулин В.Я., Силин П.В., Перегудова Е.Н., Боровицкая И.В., Колокольцев В.Н., Масляев С.А., Кобелева Л.И., Дегтярев В.Ф., Гайдар А.И. «Выброс частиц тугоплавких металлов с поверхности фольг под воздействием ударных волн, генерируемых высокоскоростными плазменными потоками» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 46, № 11, с. 28-36 (2020)

Целью работы являлось изучение выброса частиц ряда тугоплавких металлов W , Ti, V со свободной поверхности фольг при выходе на нее ударной волны

Румянцев Б.В., Гук И.В., Козачук А.И., Михайлин А.И., Павлов С.И., Сильников М.В. «Возможности экранной защиты космических объектов от удлиненного ударника со скоростью 7–11 км/с» Письма в Журнал технической физики, 47, № 8, с. 15-17 (2021)

Исследуется поражение преграды из дюраля при воздействии алюминиевой струи (аналог фрагмента техногенного мусора) со скоростью 7–11 км/с при наличии металлических экранов из меди и алюминия. Выделена доля эффективности экранной защиты, определяемая разлетом частей разрушенного ударника между экранами. Определено повышение эффективности экранной защиты за счет фазовых переходов взаимодействующих материалов ударника и экрана. Ключевые слова: экранная защита, техногенный мусор, плавление, испарение.

Спирин И.А., Пронин Д.А., Митин Е.С., Симаков В.Г., Брагунец В.А., Цветков А.В., Шестаков Е.Е., Сустаева Ю.М., Шевлягин О.В., Вахмистров С.А. «О механизме детонации взрывчатых смесей тэна с гидрокарбонатом натрия» Физика горения и взрыва, 56, № 6, с. 107-115 (2020)

С помощью радиоинтерферометрического, электронно-оптического (НАНОГЕЙТ-22) методов и метода с применением ПВДФ-датчика давления исследована детонация смесей высокодисперсного тэна с гидрокарбонатом натрия с массовой долей последнего до 90%. Полученные экспериментальные результаты указывают на возможность существования различных режимов детонации в смесях. При массовой доле NaHCO₃≤85% распространение детонационной волны в основном обусловлено ударным сжатием. При большем содержании NaHCO₃ (90%) агентом распространения преимущественно являются струи продуктов взрыва. Ключевые слова: взрывчатое вещество, детонационная волна, взрывное горение, продукты взрыва, фоторегистрация, пьезоэлектрический датчик давления, радиоинтерферометрический метод

Ждан С.А., Рыбников А.И., Симонов Е.В. «Моделирование непрерывной спиновой детонации водородовоздушной смеси в кольцевой цилиндрической камере сгорания» Физика горения и взрыва, 56, № 2, с. 95-106 (2020)

В рамках квазитрехмерной нестационарной газодинамической постановки сформулирована замкнутая математическая модель непрерывной спиновой детонации с уравнением химической кинетики, согласованным со вторым началом термодинамики, для водородовоздушной смеси, учитывающая обратное влияние пульсационных процессов в камере сгорания на систему подачи смеси. С целью сравнения с экспериментами численное исследование выполнено при соответствующих экспериментам геометрических параметрах кольцевой проточной камеры сгорания внешнего диаметра 306 мм. При варьировании расходов смеси в диапазоне 73.1–171.3 кг/(с·м²) рассчитаны одно-, двух- и трехволновый режимы непрерывной спиновой детонации, проанализирована структура течения, определены удельные импульсы и проведено сравнение с экспериментами. Показано, что применение при моделировании непрерывной спиновой детонации упрощенной одностадийной кинетической схемы окисления водорода, использовавшейся в некоторых работах, приводит к результатам, в несколько раз отличающимся от экспериментальных данных. Ключевые слова: непрерывная спиновая детонация, камера сгорания проточного типа, поперечные детонационные волны, водородовоздушная смесь, математическое моделирование

Попов А.Ю., Третинников П.В., Гусаков Е.З., Симончик Л.В. «Эффективность нелинейного взаимодействия обыкновенной волны с продольными колебаниями в сильно неоднородной магнитоактивной плазме» Физика плазмы, 46, № 4, с. 380-384 (2020)

Получено выражение для высокочастотной квадратичной восприимчивости сильно неоднородной магнитоактивной плазмы, которое описывает нелинейную связь волны обыкновенной поляризации с продольными колебаниями.

Арансон И.С., Гапонов-Грехов А.В., Захаров В.Е., Зверев В.А., Кузнецов Е.А., Литвак А.Г., Некоркин В.И., Пиковский А.С., Руденко О.В., Сергеев А.М., Синай Я.Г., Цимринг Л.Ш. «Михаил Израилевич Рабинович (к 80-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 4, с. 447-448 (2021)

Сайпракаш М., Сентилкумар С., Кадамсунил Г., Сингх Пракаш Рампратап, Шанмугам В., Балу Г. «Исследование обтекания тонких тел при гиперзвуковых числах Маха» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 110-116 (2021)

В ударной трубе экспериментально исследовано гиперзвуковое обтекание модели с целью определения степени ее нагрева и давления на ее поверхности. Эксперименты выполнены при числе Маха M=6.5 и полной энтальпии 1.2 мДж/кг. Толкающим газом был гелий, а рабочим газом – воздух. Эффективное время эксперимента в ударной трубе составляло 3.5 мс. Степень нагрева испытуемой модели определялась при помощи датчиков, металлизированных методом вакуумного напыления; измеренные значения находятся в хорошем соответствии с результатами численного моделирования. Результаты измерений давления также хорошо совпадают с результатами численных расчетов.

Синькова О.Г., Стаценко В.П., Янилкин Ю.В. «Расчетно-теоретическое исследование взаимодействия ударной волны с зоной турбулентного перемешивания, происходящего на плоской границе воздух–аргон в экспериментах на ударной трубе» Прикладная механика и техническая физика, 61, № 6, с. 5-15 (2020)

Описаны постановка и результаты расчетов по методике ЭГАК (эйлеров газоаэродинамический комплекс) взаимодействия ударной волны с зоной турбулентного перемешивания, которая развивается на плоской в начальный момент контактной границе, разделяющей воздух и аргон. Исследование проведено с использованием как прямого численного трехмерного моделирования, так и двумерной k-ε-модели турбулентности. Выполнено сравнение с результатами экспериментов, в которых наблюдались расширение и расслоение ударной волны при ее распространении после прохождения зоны турбулентного перемешивания. Проведены расчеты с использованием k-ε -модели и с учетом наличия пограничного слоя, позволившие объяснить данный эффект.

Афанасьев Н.А., Головизнин В.М., Семенов В.Н., Сипатов А.М., Нестеров С.С. «Прямое моделирование термоакустической неустойчивости в газогенераторах по схеме «КАБАРЕ»» Математическое моделирование, 33, № 2, с. 3-19 (2021)

Показано, что для нахождения условий возникновения термоакустической неустойчивости (вибрационного горения) в камерах сгорания газотурбинных двигателей можно использовать бездиссипативную схему КАБАРЕ. Распространение длинных волн в газодинамическом тракте достаточно точно описывается системой квазилинейных уравнений газовой динамики, осредненных по сечению. Численное моделирование динамики акустических возмущений и их взаимодействия с зоной горения (при наличии обратных связей) с использованием бездиссипативных разностных схем (прямого моделирования) представляет реальную альтернативу т.н. сетевым моделям низкого порядка, заменяющим акустический тракт (по аналогии с электрическими сетями переменного тока) на последовательность четырехполюсников или шестиполюсников. К преимуществам прямого моделирования можно отнести простоту учета геометрических факторов, нелинейных эффектов и возможность использования более реалистичных моделей горения. В качестве примера использования прямого метода решена модельная задача о возбуждении звуковых колебаний в трубе при наличии тепловых источников (труба Рийке). Результаты продемонстрировали высокую точность метода в определении скорости роста неустойчивых мод, сравнимую с точностью результатов, получаемых по сетевым моделям низкого порядка.

Сирвах М.А., Алхараши С.А. «Динамическое моделирование нагретого колеблющегося слоя неньютоновской жидкости» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 121-138 (2021)

Численное обращение преобразования Лапласа эффективно использовано для исследования нестационарного течения тонкой нагретой пленки вязкоупругой жидкости, текущей по бесконечно длинной плоской подложке. В некоторых предельных случаях получены точные аналитические решения. Модель, описывающая рассматриваемую задачу, представляет собой систему уравнений, связывающую линеаризованное уравнение Навье–Стокса для вязкоупругой жидкости с учетом силы тяжести как внешней силы с температурным соотношением для распределения энергии. В предположении, что жидкости несжимаемые, впервые получена новая система уравнений, включающих в себя дополнительные члены, связанные с нерастворимыми поверхностно-активными веществами, и учитывающие вязкоупругий характер течения. Получены распределения скорости и температуры и детально обсуждается влияние константы взаимодействия, параметров вязкоупругости и межфазных поверхностно-активных веществ на жидкую пленку. Достоверность полученных решений проверяется численными расчетами, которые демонстрируют влияние различных параметров, характеризующих задачу, и изображают процесс эволюции течения жидкости в зависимости от времени.

Герасимов С.И., Маляров Д.В., Сироткина А.Г., Капинос С.А., Калмыков А.П., Князев А.С. «Взрывные метательные устройства кумулятивного типа для формирования высокоскоростных компактных элементов» Физика горения и взрыва, 56, № 4, с. 128-136 (2020)

Представлен обзор способов и устройств высокоскоростного метания, предназначенных для экспериментального исследования защиты приборов и конструкций от высокоскоростного удара компактными элементами, в частности защиты космических аппаратов от соударения с метеоритными частицами естественного происхождения. Приведены схемы взрывных метательных устройств, используемых в экспериментах по отработке защитных конструкций при высоких скоростях соударения. Представлены результаты численных и экспериментальных исследований этих схем. Ключевые слова: взрывное метательное устройство, компактный элемент, кумулятивная облицовка, кавитационный заряд, детонационная волна

Герасимов С.И., Зубанков А.В., Ерофеев В.В., Кикеев В.А., Трепалов Н.А., Калмыков А.П., Капинос С.А., Сироткина А.Г. «Экспериментальное исследование движения ударника в песчаной среде бесконтактным способом» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 1, с. 159-164 (2021)

Представлены экспериментальные данные о параметрах движения стального сферического ударника диаметром 13,5 мм в песчаной среде при скорости ударника 1470 м/с. Для регистрации движения ударника вблизи песчаной преграды и в песчаной среде применялись индукционные датчики и метод PIV (particle image velocimetry), позволяющий на основе высокоскоростной видеорегистрации поверхности песка визуализировать поверхностную волну. Получены значения параметров, характеризующих движение ударника в песчаной среде и распространение поверхностной волны.

Ахметов А.Т., Гималтдинов И.К., Ситдикова Л.Ф., Азаматов М.А., Султангареев Ю.С., Хайритдинов Т.Д. «О влиянии водонасыщенности на распространение ударных волн слабой интенсивности в насыпных средах» Инженерно-физический журнал, 94, № 2, с. 418-423 (2021)

Приведены результаты экспериментальных исследований распространения ударных волн в средах из песка или стеклянных шариков с объемным содержанием в поровом пространстве жидкости от 0 до 100%. Установлено, что микропузырьки газа на поверхности дисперсных частиц при полном насыщении пористой среды водой оказывают большое влияние на скорость распространения волн. Ключевые слова: насыпная пористая среда, ударная волна, водонасыщенность, скорость распространения

Сквайр В.А., Ковалев П.Д., Ковалев Д.П. «Солитоноподобные волны в окрестностях Южных Курильских островов» Морской гидрофизический журнал, 37, № 1, с. 5-22 (2021)

Цель. Цель работы – исследование модулированных солитонов, обнаруженных во временных рядах данных наблюдений за колебаниями уровня моря, и проверка наличия нестационарных процессов в рамках количественных методов. Методы и результаты. Представлен анализ данных наблюдений за волнением, выполненных с помощью донных датчиков давления типа АРВ (автономный регистратор волнения) в районе мысов Кастрикум, Ван-дер-Линд и Ловцова Южных Курильских островов. Полученные временные ряды подвергались полосовой фильтрации с применением аппаратных средств с полосой пропускания 20 мин – 2,5 ч. Численное моделирование обнаруженных волновых пакетов проводилось с использованием уравнения Кортевега–де Вриза. Результаты моделирования подтверждают, что огибающая наблюдаемых волновых пакетов близка к моделируемой и ведет себя как солитон. Проведено сравнение с гармонической суперпозицией бризера с целью качественно исследовать наличие вложенных, т.е. субсолитонных, 1,6-часовых флуктуаций. Выводы. Показано, что синхронность инициирования волнового пакета и волны К1 связана с циклическим отделением приливного потока колебаний К1 от возвышенности, расположенной между островами в проливе Уруп, с сопутствующим порождением вихрей. Предполагается, что вихри генерируют обнаруженные волновые пакеты, каждый пакет содержит группу волн со средним периодом около 1,6 ч, обусловленным периодом краевых волн или шельфовых сейш. Спектральный анализ, проведенный для 4,5-суточных временных рядов при наличии и отсутствии в них группы солитонов, показал, что при появлении солитонов наблюдается увеличение энергии волн в интервале периодов от 0,5 до 5,5 ч. С использованием простого амплитудного критерия установлено, что обнаруженные в волновых пакетах волны являются аномальными. При преобразовании временного ряда в нормализованное время и нормализованные амплитудные координаты было обнаружено, что все примеры аномальных волновых пакетов могут быть смоделированы с помощью временного уравнения Кортевега–де Вриза.

Ищенко А.Н., Маслов Е.А., Скибина Н.П., Фарапонов В.В. «Комплексное исследование нестационарного течения с ударными волнами в рабочем тракте гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя» Инженерно-физический журнал, 94, № 2, с. 466-473 (2021)

Представлены результаты комплексного экспериментально-расчетного исследования структуры нестационарного течения газа в рабочем тракте гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Предложены и описаны экспериментальные методики для регистрации давлений и температур на стенке осесимметричного канала сложной геометрии с внезапным расширением. Решена задача обтекания прямоточного воздушно-реактивного двигателя в аэродинамической установке. Ключевые слова: экспериментальное исследование, математическое моделирование, гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель, ударные волны, дренажные испытания, термометрический метод

Игнатова О.Н., Илюшкина Н.Ю., Малышев А.Н., Скоков В.И., Шиманов А.В., Георгиевская А.Б., Соколова А.С. «Диагностика плавления свинца методом металлографического анализа образцов, сохраненных после ударно-волнового нагружения и разгрузки» Физика горения и взрыва, 56, № 2, с. 130-136 (2020)

Приведены результаты исследования плавления свинца марки С1 при ударно-волновом нагружении и разгрузке методом металлографического анализа. Нагружение образцов свинца, расположенных внутри титановой капсулы, осуществлялось плоской ударной волной с помощью алюминиевого ударника толщиной 6 мм, который разгонялся продуктами взрыва взрывчатого вещества. Приведены результаты металлографического анализа образцов в исходном состоянии, подвергнутых термической обработке при нормальных условиях и сохраненных после ударно-волнового нагружения. Обнаружены следы плавления в свинце после ударно-волнового нагружения давлением 25.6 ГПа и последующей разгрузки. Ключевые слова: ударно-волновое нагружение, разгрузка, сохраненные образцы, металлографический анализ, свинец

Малыхин А.Ю., Скрылёв А.В., Панич А.А. «Терапевтический фокусирующий ультразвуковой преобразователь» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 6, с. 213-221 (2020)

Настоящее исследование выполнено на стыке двух направлений: инженерно-технологического и биомедицинского, в результате которого разработан терапевтический фокусирующий ультразвуковой преобразователь, предназначенный для выявления и неинвазивного лечения новообразований. Принцип действия заключается в излучении ультразвуковых колебаний высокой интенсивности в пятно фокуса (High Intensity Focused Ultrasound – HIFU). Это позволяет точечно воздействовать на выбранные области и проводить абляцию воспалённых, либо чужеродных тканей без открытого хирургического вмешательства. На основе характеристик пьезокерамических материалов, выпускаемых в НТБ «Пьезоприбор» выполнено математическое моделирование HIFU-преобразователя. Основу составляет пьезокерамический элемент, выполненный в форме тонкостенного сегмента сферы с центральным отверстием, изготовленный из пьезоматериала П П-35. Центральное отверстие диаметром 41,4 мм предназначено для датчика визуализации, выполняющего роль «наводчика» сфокусированного ультразвукового пучка. Принцип работы преобразователя заключается в следующем: фокусное пятно с максимальным акустическим давлением находится в области, захватываемой УЗИ-совместимым датчиком. Изображение передаётся на монитор, после чего принимается решение на какие области и с какой интенсивностью воздействовать ультразвуковым преобразователем. Изучены амплитудно-частотные характеристики преобразователя. Получены зависимости активной проводимости от частоты в свободном и нагруженном на воду состояниях. Измерены уровни акустического давления в пятне фокуса. Построены диаграммы распределения интенсивности излучения в плоскости и в трехмерном пространстве, проведены работы по воздействию ультразвукового преобразователя на различные органические материалы и ткани: органическое стекло толщиной 10 мм, мышечная ткань курицы. Получены зависимости силы воздействия от подводимой к преобразователю мощности, а также частоты задающего сигнала. Экспериментально показана возможность использования преобразователя в составе комплекса HIFU-терапии. Сформулированы выводы о перспективах использования одноэлементных фокусирующих ультразвуковых преобразователей и многоэлементных с распределённым пятном фокуса.

Свешникова Л.Г., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П., Воронин Д., Гафаров А.Р., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гринюк А.А., Гришин О.Г., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кожин В.А., Кокоулин Р.П., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Э.А., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Пахоруков А.Л., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Сидоренков А.Ю., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Суворкин Я., Таболенко В.А., Танаев А., Таращанский Б.А., Терновой М., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н., Хорнс Д., Яшин И.И. «Регистрация гамма-квантов от Крабовидной туманности и блазара Маркарян 421 в области энергий более 3–4 ТэВ атмосферным черенковским телескопом в эксперименте TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 529-533 (2021)

В Тункинской долине, в 50 км от озера Байкал в настоящее время проводятся работы по созданию гибридной гамма-обсерватории TAIGA, предназначенной для исследования гамма-излучения и потоков заряженных космических лучей в диапазоне 10¹³–10¹⁸ эВ. Представлены первые результаты по регистрации гамма-квантов от Крабовидной туманности за 44 ч наблюдения и блазара Mаркарян 421 за 62 ч со значимостью около 5–6 сигма одним из телескопов TAIGA-IACT.

Подгрудков Д.А., Бонвеч Е.А., Вайман И.А., Чернов Д.В., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А.В., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П.А., Воронин Д.М., Гафаров А.Р., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гришин О.Г., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гринюк А.В., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кокоулин Р.Л., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кожин В.А., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю.Е., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Е.А., Пахоруков А.Л., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Сидоренков А.Ю., Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Свешникова Л.Г., Суворкин Я.В., Таболенко В.А., Танаев А.В., Таращанский Б.А., Терновой М.Ю., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н.А., Хорнс Д., Яшин И.В. «Первые результаты работы прототипа широкоугольного телескопа SIT в составе астрофизического комплекса TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 541-544 (2021)

Прототип малого широкоугольного телескопа был установлен в Тункинской долине в составе установки TAIGA в сентябре 2019 г. За прошедшие 8 сеансов наблюдений были собраны данные по работе установки, проведена проверка режимов работы систем телескопа, работа триггерной системы и системы сопряжения с комплексом TAIGA. Представлены первые результаты анализа данных о работе прототипа телескопа.

Туник Ю.В., Герасимов Г.Я., Левашов В.Ю., Славинская Н.А. «Численное моделирование детонационного горения паров керосина в расширяющемся сопле» Физика горения и взрыва, 56, № 3, с. 105-114 (2020)

Численно исследуется инициирование и стабилизация детонационного горения паров керосина в сверхзвуковом воздушном потоке, поступающем в расширяющееся осесимметричное сопло с коаксиальным центральным телом. В расчетах используется редуцированная кинетическая модель горения, включающая в себя 68 реакций для 44 компонентов. Энтальпия и энтропия компонентов определяются с использованием аппроксимирующих полиномов из базы данных NASA. В основе гидродинамической модели лежат двумерные нестационарные уравнения Эйлера для осесимметричного течения многокомпонентного реагирующего газа. Расчеты выполняются с использованием конечно-разностной схемы Годунова и ее b-модификации повышенной точности на гладких решениях. Определены параметры потока, обеспечивающие стабильное детонационное горение паров керосина в рассматриваемом сопле. Детонационное горение керосина дает более высокую тягу, чем сжигание водорода, но заметно проигрывает по удельной тяге. Расчеты выполнены на суперкомпьютере "Ломоносов" Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова. Ключевые слова: пары керосина, детонационное горение, кинетическая модель, сверхзвуковое течение, дивергентное сопло, расчетная схема Годунова

Анкудинов Н.О., Слепышев А.А. «Вертикальный перенос импульса внутренними волнами в двумерном потоке» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 39-47 (2021)

В приближении Буссинеска рассматриваются свободные внутренние волны при учете вращения Земли на двумерном вертикально-неоднородном стратифицированном течении. Уравнение для амплитуды вертикальной скорости фиксированной моды внутренних волн имеет комплексные коэффициенты, поэтому собственная функция и частота волны – комплексные. Мнимая часть частоты мала и может быть как отрицательной, так и положительной. Поэтому возможно как слабое затухание, так и слабое усиление волны в зависимости от волнового числа и номера моды. Вертикальные волновые потоки импульса отличны от нуля и могут превосходить соответствующие турбулентные потоки.

Хмелев В.Н., Нестеров В.А., Шалунов А.В., Нестеров А.А., Сливин А.Н. «Исследование процесса коагуляции высокодисперсных частиц в высокоинтенсивном ультразвуковом поле» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 94-100 (2020)

Представлены результаты, подтверждающие увеличение эффективности коагуляции в режиме стоячей волны и показана возможность реализации такого режима в практических конструкциях. При этом предложены и разработаны изгибно-колеблющийся дисковый излучатель, который обеспечивает уровень звукового давления в фокусе не менее 160 дБ и излучатель поршневого типа, который обеспечивает уровень звукового давления не менее 162 дБ. Разработанный экспериментальный стенд позволил исследовать влияние различных условий ультразвукового воздействия, выявить условия реализации режима резонансного усиления колебаний в режиме стоячей волны.

Свешникова Л.Г., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П., Воронин Д., Гафаров А.Р., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гринюк А.А., Гришин О.Г., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кожин В.А., Кокоулин Р.П., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Э.А., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Пахоруков А.Л., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Сидоренков А.Ю., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Суворкин Я., Таболенко В.А., Танаев А., Таращанский Б.А., Терновой М., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н., Хорнс Д., Яшин И.И. «Регистрация гамма-квантов от Крабовидной туманности и блазара Маркарян 421 в области энергий более 3–4 ТэВ атмосферным черенковским телескопом в эксперименте TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 529-533 (2021)

В Тункинской долине, в 50 км от озера Байкал в настоящее время проводятся работы по созданию гибридной гамма-обсерватории TAIGA, предназначенной для исследования гамма-излучения и потоков заряженных космических лучей в диапазоне 10¹³–10¹⁸ эВ. Представлены первые результаты по регистрации гамма-квантов от Крабовидной туманности за 44 ч наблюдения и блазара Mаркарян 421 за 62 ч со значимостью около 5–6 сигма одним из телескопов TAIGA-IACT.

Подгрудков Д.А., Бонвеч Е.А., Вайман И.А., Чернов Д.В., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А.В., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П.А., Воронин Д.М., Гафаров А.Р., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гришин О.Г., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гринюк А.В., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кокоулин Р.Л., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кожин В.А., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю.Е., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Е.А., Пахоруков А.Л., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Сидоренков А.Ю., Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Свешникова Л.Г., Суворкин Я.В., Таболенко В.А., Танаев А.В., Таращанский Б.А., Терновой М.Ю., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н.А., Хорнс Д., Яшин И.В. «Первые результаты работы прототипа широкоугольного телескопа SIT в составе астрофизического комплекса TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 541-544 (2021)

Прототип малого широкоугольного телескопа был установлен в Тункинской долине в составе установки TAIGA в сентябре 2019 г. За прошедшие 8 сеансов наблюдений были собраны данные по работе установки, проведена проверка режимов работы систем телескопа, работа триггерной системы и системы сопряжения с комплексом TAIGA. Представлены первые результаты анализа данных о работе прототипа телескопа.

Бабкин В.И., Гулин А.И., Смагин А.Е., Галиев А.Л., Сухинец Ж.А. «Самонастраивающийся измеритель температуры газа ГТД на струйно-акустических датчиках» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 11, с. 35-43 (2020)

Ррассматриваются методы и средства измерения температуры в газотурбинных двигателях. Предложена схема самонастраивающегося измерителя температуры, состоящая из двух каналов, содержащих струйные генераторы, пьезоэлектрические преобразователи и адаптивные селекторы для выделения информативной первой гармоники. Сигнал с датчиков корректируется схемой самонастройки, которая позволяет вычислить модельное значение температуры по косвенным параметрам. При разработке схемы использовался программный продукт Matlab Simulink, функционал которого позволил получить модель переходного процесса разработанной схемы. Представлены разработанный алгоритм работы самонастраивающегося измерителя температуры газа газотурбинного двигателя на струйно-акустических датчиках и результаты компьютерного моделирования, подтверждающие повышение быстродействия до 0,007 с. Ключевые слова: газотурбинный двигатель, самонастраивающийся измеритель, струйно-акустический датчик, температура.

Новиков И.Д., Лихачёв С.Ф., Щекинов Ю.А., Андрианов А.С., Барышев А.М., Васюнин А.И., Вибе Д.З., де Граау Т., Дорошкевич А.Г., Зинченко И.И., Кардашёв Н.С., Костенко В.И., Ларченкова Т.И., Лихачёва Л.Н., Ляховец А.О., Новиков Д.И., Пилипенко С.В., Пунанова А.Ф., Рудницкий А.Г., Смирнов А.В., Шематович В.И. «Задачи научной программы космической обсерватории Миллиметрон и технические возможности её реализации» Успехи физических наук, 191, № 4, с. 404-443 (2021)

Представлена научная программа проекта “Спектр-М”, нацеленного на создание и эксплуатацию космической обсерватории Миллиметрон (КОМ), планируемой к запуску в конце 2020-х годов. Обсерватория будет обладать набором уникальных технических возможностей по наблюдению астрономических объектов в широком диапазоне длин волн от 50 мкм до 10 мм с недостижимой ранее в этой области спектра чувствительностью (до ∼0,1 мкЯн) в режиме одиночного зеркала и беспрецедентно высоким угловым разрешением (∼0,1 мкс дуги) в режиме наземно-космического радиоинтерферометра со сверхдлинной базой (КРСДБ). Программа направлена на класс приоритетных фундаментальных проблем астрофизики и физики в целом, которые могут быть разрешены исключительно с помощью возможностей КОМ: 1) исследование физических процессов в ранней Вселенной вплоть до красных смещений z∼2·10⁶ с помощью регистрации μ-искажений частотного спектра реликтового излучения, изучение строения и эволюции Вселенной на красных смещениях z<15 в наблюдениях y-искажений спектра микроволнового фона; 2) исследование геометрии пространства-времени вокруг сверхмассивных чёрных дыр (СМЧД) в центре нашей Галактики и галактики М87 с помощью построения изображения теней в их окрестности, исследование свойств плазмы в области формирования теней, а также выявление возможных наблюдательных проявлений кротовых дыр; 3) исследование наблюдательных проявлений возникновения жизни во Вселенной – поиск воды и биомаркеров в межзвёздной среде нашей Галактики. Сюда же попадает и ряд родственных проблем, также требующих для своего решения технических возможностей обсерватории Миллиметрон: возникновение первых галактик и СМЧД (z≳10), альтернативные подходы измерения постоянной Хаббла, физики СМЧД в “затенённых” пылью ядрах галактик, исследование протопланетных дисков и транспорта воды в них, исследование “миров с океанами” в Солнечной системе.

Сазонтов А.Г., Смирнов И.П. «Определение направления на источник в акустическом волноводе и предел углового разрешения» Акустический журнал, 67, № 2, с. 174-184 (2021)

Построен адаптивный алгоритм пониженного ранга, позволяющий определить направления на источники звука с помощью горизонтальной антенной решетки, работающей в волноводе с неточно известными параметрами. Представлены результаты статистического моделирования, демонстрирующие высокую разрешающую способность предложенного метода и приемлемую точность оценивания углового положения источников без использования априорной информации о глубине их погружения и расстояния до приемной антенны. На основе критерия Смита найден теоретический предел углового разрешения в зависимости от входного отношения сигнал/шум и объема входной выборки. DOI: 10.31857/S0320791921020076

Смирнов Н.Н., Никитин В.Ф., Коленкина (Скрылева) Е.И., Газизова Д.Р. «Эволюция поверхности раздела фаз при вытеснении вязких жидкостей из пористой среды» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 80-93 (2021)

Проведено численное моделирование процесса вытеснения вязкой жидкости из пористой среды с учетом капиллярных эффектов. В каждый момент времени рассчитывается площадь поверхности раздела фаз. Изучено влияние определяющих параметров на изменение площади поверхности раздела фаз. Описаны эксперименты по вытеснению нефти водой из неокомских песчаников. Экспериментальные данные сопоставлены с результатами численного моделирования.

Киселев А.Б., Ли Кайжуй, Смирнов Н.Н., Пестов Д.А. «Моделирование течения жидкости в трещине гидроразрыва неоднородно трещиностойкого пласта в плоско-трехмерной постановке» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 15-28 (2021)

Построена плоская квази-трехмерная модель распространения трещины гидроразрыва в пласте, характеризующемся неоднородной трещиностойкостью, для исследования течения жидкости и эволюции трещины. Для моделирования неоднородного слоистого пласта с различными трещиностойкостями рассмотрены три его типичных случая: с ослабленными зонами, однородный и с зонами повышенной прочности. Результаты показывают, что неоднородная трещиностойкость пласта сильно влияет на форму трещины, течение жидкости и общее раскрытие трещины по сравнению с однородным пластом, в котором реализуется радиальный рост трещины. Кроме того, влияние неоднородной трещиностойкости пласта на рост трещины отмечается в основном на ранней стадии. После определенного момента трещина распространяется в различных направлениях с приблизительно равной скоростью.

Смирнова Е.С. «Об асимптотическом выражении в поле скорости атмосферного газа, возбужденного 1D-акустической волной» Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Физико-математические науки, № 3, с. 11-19 (2020)

Задача одномерного возбуждения акустической волны при подъеме водных масс сформулирована как краевая задача в полупространстве. Атмосфера моделируется как многослойный газ с экспоненциальной структурой плотности в каждом слое. Граничные условия определяют направление распространения по связи между динамическими переменными (давление, плотность и скорость) волны. Он определяет операторы динамической проекции на подпространства z-эволюции для каждого слоя. Универсальные формулы для возмущения атмосферных переменных в произвольном слое выводятся в частотной и временной областях. Явные выражения для вертикальной скорости строятся методом стационарной фазы с учетом z как большого параметра. Полученные формулы могут быть использованы для расчета ионосферного эффекта по явной формуле эволюции электронной плотности. Этот набор явных отношений формирует основу для быстрого алгоритма ранней диагностики волн цунами.

Макаров П.В., Смолин И.Ю., Хон Ю.А., Еремин М.О., Бакеев Р.А., Перышкин А.Ю., Зимина В.А., Чирков А., Казакбаева А.А., Ахметов А.Ж. «Автосолитонная концепция сейсмического процесса. Часть 2. Численные исследования генерации и распространения медленных деформационных автосолитонных возмущений» Физическая мезомеханика: Международный журнал, 24, № 1, с. 18-36 (2021)

В рамках автосолитонной концепции сейсмического процесса показано, что его полной математической моделью как процесса деформирования и разрушения нагружаемой геосреды являются динамические уравнения механики деформируемого твердого тела вместе со специфическими определяющими уравнениями, описывающими реологию геосреды. Эти уравнения описывают как обычную эволюцию напряженно-деформированного состояния, обусловленную распространением волн напряжений со скоростями звука, определяемыми спецификой определяющих уравнений, так и медленную динамику нагружаемой прочной среды. Численно изучены особенности генерации деформационных автосолитонов, структура фронтов и особенности распространения внутриразломных и межразломных деформационных возмущений. Выполнено численное моделирование медленных деформационных возмущений в элементах реальных геосред.

Лысенко В.И., Гапонов С.А., Смородский Б.В., Косинов А.Д., Ярославцев М.И. «Устойчивость сверхзвукового пограничного слоя на сублимирующей поверхности» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 15, № 1, с. 42-61 (2020)

Проведено теоретическое исследование характеристик сверхзвукового пограничного слоя на плоской пластине при числе Маха M=2 в условиях сублимации поверхности. В качестве материала для сублимирующего покрытия выбран нафталин (C10H8). Расчеты показали, что с повышением температуры поверхности при увеличении температуры торможения потока массовый расход испарения нафталина растет. Проведенные по линейной теории устойчивости расчеты показали, что увеличение испарения материала покрытия приводит к заметному уменьшению локальных скоростей роста неустойчивых возмущений пограничного слоя. Обнаружено, что стабилизация пограничного слоя сублимацией покрытия обтекаемой поверхности происходит при увеличении температуры сублимирующего покрытия, достигая максимума вблизи температуры тройной точки вещества покрытия. Проведенные эксперименты подтвердили стабилизирующее влияние сублимации поверхности. Ключевые слова сверхзвуковой пограничный слой, гидродинамическая устойчивость, ламинарно-турбулентный переход, бинарная газовая смесь, сублимация

Гапонов С.А., Смородский Б.В. «Устойчивость сверхзвукового пограничного слоя на поверхности с сублимирующим покрытием» Теплофизика и аэромеханика, № 2, с. 347-355 (2020)

Представлены результаты теоретического исследования характеристик сверхзвукового пограничного слоя на плоской пластине в потоке воздуха при числе Маха M=2 в условиях сублимации поверхности. В качестве материала сублимирующего покрытия был выбран нафталин (C₁₀H₈ ). Расчеты показали, что с увеличением температуры поверхности массовый расход испарения нафталина также увеличивается. Это приводит к снижению температуры стенки по сравнению со случаем обтекания плоской пластины без сублимации. Большой молекулярный вес нафталина по сравнению с молекулярной массой воздуха и понижение температуры поверхности вследствие испарения материала стенки обуславливают увеличение плотности бинарной смеси, состоящей из воздуха и пара сублиманта, вблизи стенки. Такое изменение профилей пограничного слоя приводит к заметному уменьшению локальных скоростей роста неустойчивых возмущений, что подтверждается проведенными расчетами по линейной теории устойчивости. Обнаружено, что стабилизация пограничного слоя происходит при увеличении температуры сублимирующего покрытия и достигает максимума вблизи температуры тройной точки вещества покрытия. Проведены оценки чисел Рейнольдса перехода в соответствии с методом e^N , показавшие принципиальную возможность увеличения продольной протяженности ламинарного пограничного слоя на модели с сублимирующим покрытием поверхности.

Смотрова С.А., Иванов В.И., Смотров А.В., Кускова А.Н., Мантрова Ю.В. «Определение рабочего диапазона чувствительности люминесцентного смарт-покрытия по результатам ультразвуковых измерений параметров ударных повреждений» Контроль. Диагностика, 23, № 9, с. 26-33 (2020)

На основе анализа литературных данных, результатов испытаний на удар и ультразвукового контроля образцов полимерных композиционных материалов (ПКМ), представляющих собой пластины, выявлены зависимости размеров повреждений поверхности от энергии ударов. Показано, что при энергии воздействия в диапазоне 10–45 Дж образуются повреждения с линейными размерами 25–70 мм. Отмечена разница размеров повреждений на поверхностях образцов стекло- и углепластиков. Определен допустимый диапазон чувствительности люминесцентного смарт-покрытия, разрабатываемого для обнаружения малозаметных ударных повреждений на авиаконструкциях из ПКМ, который составил 10–20 Дж.

Смотрова С.А., Иванов В.И., Смотров А.В., Кускова А.Н., Мантрова Ю.В. «Определение рабочего диапазона чувствительности люминесцентного смарт-покрытия по результатам ультразвуковых измерений параметров ударных повреждений» Контроль. Диагностика, 23, № 9, с. 26-33 (2020)

На основе анализа литературных данных, результатов испытаний на удар и ультразвукового контроля образцов полимерных композиционных материалов (ПКМ), представляющих собой пластины, выявлены зависимости размеров повреждений поверхности от энергии ударов. Показано, что при энергии воздействия в диапазоне 10–45 Дж образуются повреждения с линейными размерами 25–70 мм. Отмечена разница размеров повреждений на поверхностях образцов стекло- и углепластиков. Определен допустимый диапазон чувствительности люминесцентного смарт-покрытия, разрабатываемого для обнаружения малозаметных ударных повреждений на авиаконструкциях из ПКМ, который составил 10–20 Дж.

Бойченко Ж.Д., Воронин В.А., Казакова Е.А., Полтавцева Е.А., Снесарев С.С. «Особенности применения параметрических акустических локаторов для измерения вертикального распределения температуры в атмосфере» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 8, с. 4-11 (2019)

Рассматриваются особенности применения акустических излучающих параметрических антенн для акустического зондирования вертикального распределения температуры в атмосфере. Известные акустические локаторы, применяемые для этих целей, имеют раз-личные характеристики направленности на разных частотах. Параметрические излучающие антенны в силу особенностей формирования виртуальной антенны сохраняют одинаковую характеристику направленности на всех частотах генерируемых в среде волн. Однако неоднородность среды взаимодействия волн накачки влияет на амплитуду генерируемых волн. Целью работы является оценка влияния изменения скорости распространения акустических волн при различных температурах среды на параметры образованных в результате взаимодействия волн. В работе ставится задача определения влияния изменения скорости звука на характеристики параметрической антенны на основе решения уравнения Хохлова–Заболотской–Кузнецова для неоднородной среды. В качестве неоднородностей выбрано изменение скорости распространения акустических волн в среде с изменяющейся по трассе взаимодействия волн накачки температурой. Для решения поставленной задачи в статье рассматриваются возможные методы акустического определения вертикального распределения температуры в атмосфере, оцениваются преимущества и недостатки существующих методов и делается вывод о возможности использования излучающей акустической параметрической антенны для определения вертикального распределения температуры в атмосфере. Для определения влияния изменения скорости распространения волн на характеристики параметрической антенны на основе модифицированного уравнения Хохлова–Заболотской–Кузнецова для неоднородной среды приводится решение, в котором в явном виде обозначено изменение скорости распространения по пути распространения волн. Приводятся оценки изменения и делается вывод о несущественном влиянии на амплитуду генерируемого сигнала.

Александров А.Б., Багуля А.В., Волков А.Е., Гиппиус А.А., Гончарова Л.А., Горбунов С.А., Грачёв В.М., Калинина Г.В., Коновалова Н.С., Окатьева Н.М., Павлова Т.А., Полухина Н.Г., Старков Н.И., Со Тан Найнг, Чернявский М.М., Щедрина Т.В. «Аномалия зарядового спектра ядер галактических космических лучей в оливинах как свидетельство радиационной истории метеоритов» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 46, № 12, с. 27-32 (2020)

Представлен новый дополнительный аспект анализа данных эксперимента ОЛИМПИЯ по поиску ядер тяжелых компонент космических лучей в кристаллах оливина из железо-каменных метеоритов. Обнаружены две группы кристаллов с отличающимся зарядовым спектром зарегистрированных ядер. Обсуждаются возможные причины этого явления и его влияние на итоговый спектр.

Собисевич А.Л., Преснов Д.А., Шуруп А.С. «Фундаментальные основы совершенствования пассивных сейсмогидроакустических методов исследования шельфа Арктики» Акустический журнал, 67, № 1, с. 72-97 (2021)

Выполнен обзор существующих и перспективных сейсмогидроакустических технологий, аппаратурных средств и новых научных подходов к проблеме изучения Северного Ледовитого океана. Особое внимание уделено состоянию научно-практического задела в части возможностей развития методов пассивного гео-гидроакустического мониторинга покрытого льдами шельфа северных морей России. Новые знания о структуре и условиях формирования и распространения волновых полей в слоистой системе “литосфера–гидросфера–ледовый покров–атмосфера”, порождаемых наведенными геодинамическими процессами, получены в ходе решения отдельного класса задач в рамках фундаментальной научной проблемы, связанной с поиском путей построения инновационных, экологически безопасных геофизических технологий оконтуривания локальных неоднородностей, в том числе – месторождений углеводородов, на покрытых льдом акваториях. Ключевые слова: арктический шельф, ледовый покров, слоистая геофизическая среда, сейсмогидроакустика, микросейсмы, поверхностные волны, волна Шолте, пассивные сейсмо-томографические методы, геоэкология, мониторинг локальных неоднородностей. DOI: 10.31857/S0320791921010044

Тихоцкий С.А., Преснов Д.А., Собисевич А.Л., Шуруп А.С. «Использование низкочастотных шумов в пассивной сейсмоакустической томографии дна океана» Акустический журнал, 67, № 1, с. 107-116 (2021)

Исследуется возможность использования фонового сейсмоакустического шума, сформированного на дне океана поверхностными волнами типа Шолте, для изучения структуры геофизической среды методами пассивной сейсмоакустической томографии. Приводятся результаты реконструкции глубинного строения района Гавайских островов на основе обработки экспериментальных данных, полученных сетью донных широкополосных сейсмических станций. Решение обратной задачи состоит из двух этапов. Сначала оцениваются дисперсионные зависимости фазовых и групповых скоростей поверхностных волн на основе анализа функции взаимной корреляции фонового шума между различными парами донных сейсмоприемников. На втором этапе решается задача инверсии оцененных дисперсионных кривых в вертикально-слоистую упругую модель литосферы. Сопоставление результатов инверсии с известными скоростными моделями района Гавайских островов демонстрирует достоверность оценок, получаемых с помощью обсуждаемого пассивного подхода. Полученные результаты также указывают на возможность сокращения времени сбора данных в ходе проведения натурного эксперимента по сравнению с методами, использующими сигналы от землетрясений, которые должны озвучить исследуемую область с различных направлений. Ключевые слова: пассивная сейсмоакустическая томография, оценка акустических характеристик дна океана, донные сейсмические станции, сейсмоакустический шум, поверхностные волны, слоистая среда. DOI: 10.31857/S0320791921010056

Свешникова Л.Г., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П., Воронин Д., Гафаров А.Р., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гринюк А.А., Гришин О.Г., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кожин В.А., Кокоулин Р.П., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Э.А., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Пахоруков А.Л., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Сидоренков А.Ю., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Суворкин Я., Таболенко В.А., Танаев А., Таращанский Б.А., Терновой М., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н., Хорнс Д., Яшин И.И. «Регистрация гамма-квантов от Крабовидной туманности и блазара Маркарян 421 в области энергий более 3–4 ТэВ атмосферным черенковским телескопом в эксперименте TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 529-533 (2021)

В Тункинской долине, в 50 км от озера Байкал в настоящее время проводятся работы по созданию гибридной гамма-обсерватории TAIGA, предназначенной для исследования гамма-излучения и потоков заряженных космических лучей в диапазоне 10¹³–10¹⁸ эВ. Представлены первые результаты по регистрации гамма-квантов от Крабовидной туманности за 44 ч наблюдения и блазара Mаркарян 421 за 62 ч со значимостью около 5–6 сигма одним из телескопов TAIGA-IACT.

Подгрудков Д.А., Бонвеч Е.А., Вайман И.А., Чернов Д.В., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А.В., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П.А., Воронин Д.М., Гафаров А.Р., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гришин О.Г., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гринюк А.В., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кокоулин Р.Л., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кожин В.А., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю.Е., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Е.А., Пахоруков А.Л., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Сидоренков А.Ю., Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Свешникова Л.Г., Суворкин Я.В., Таболенко В.А., Танаев А.В., Таращанский Б.А., Терновой М.Ю., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н.А., Хорнс Д., Яшин И.В. «Первые результаты работы прототипа широкоугольного телескопа SIT в составе астрофизического комплекса TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 541-544 (2021)

Прототип малого широкоугольного телескопа был установлен в Тункинской долине в составе установки TAIGA в сентябре 2019 г. За прошедшие 8 сеансов наблюдений были собраны данные по работе установки, проведена проверка режимов работы систем телескопа, работа триггерной системы и системы сопряжения с комплексом TAIGA. Представлены первые результаты анализа данных о работе прототипа телескопа.

Игнатова О.Н., Илюшкина Н.Ю., Малышев А.Н., Скоков В.И., Шиманов А.В., Георгиевская А.Б., Соколова А.С. «Диагностика плавления свинца методом металлографического анализа образцов, сохраненных после ударно-волнового нагружения и разгрузки» Физика горения и взрыва, 56, № 2, с. 130-136 (2020)

Приведены результаты исследования плавления свинца марки С1 при ударно-волновом нагружении и разгрузке методом металлографического анализа. Нагружение образцов свинца, расположенных внутри титановой капсулы, осуществлялось плоской ударной волной с помощью алюминиевого ударника толщиной 6 мм, который разгонялся продуктами взрыва взрывчатого вещества. Приведены результаты металлографического анализа образцов в исходном состоянии, подвергнутых термической обработке при нормальных условиях и сохраненных после ударно-волнового нагружения. Обнаружены следы плавления в свинце после ударно-волнового нагружения давлением 25.6 ГПа и последующей разгрузки. Ключевые слова: ударно-волновое нагружение, разгрузка, сохраненные образцы, металлографический анализ, свинец

Соколовская Ю.Г., Подымова Н.Б., Карабутов А.А. «Исследование частотных зависимостей фазовой скорости продольных акустических волн в пористых углепластиках с использованием широкополосной акустической спектроскопии с лазерным источником ультразвука» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 1, с. 127-133 (2021)

Экспериментально реализован метод широкополосной лазерно-ультразвуковой спектроскопии для исследования пористых углепластиков. Исследованные образцы представляли собой однонаправленные углепластики с различным объемным содержанием матрицы и волокна. Показано, что величина относительной дисперсии фазовой скорости продольных акустических волн характеризует пористость образца.

Ковыляева А.А., Барбашина Н.С., Гетманов В.Г., Дмитриева А.Н., Добровольский М.Н., Мишутина Ю.Н., Соловьев А.А., Чинкин В.Е., Шутенко В.В., Яковлева Е.И., Яшин И.И. «Исследование Форбуш-эффектов во время мощных солнечных вспышек по данным мюонного годоскопа УРАГАН» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 605-608 (2021)

По данным мюонного годоскопа УРАГАН изучены Форбуш-эффекты, вызванные мощными солнечными вспышками X-класса, за период с 2007 по 2019 гг. Мюонный годоскоп УРАГАН регистрирует поток мюонов космических лучей на поверхности Земли одновременно с различных направлений. Это позволяет изучать энергетические, угловые и пространственно-временные характеристики вариаций потока мюонов космических лучей при Форбуш-эффектах. Проанализирована связь полученных характеристик Форбуш-эффектов с параметрами гелиосферных и геомагнитных возмущений.

Самсонов А.А., Соловьёв С.И., Коростелева Д.М. «Асимптотические свойства задачи о собственных колебаниях стержня с присоединённым грузом» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 162, № 1, с. 52-65 (2020)

Исследуется обыкновенная дифференциальная задача на собственные значения второго порядка, описывающая собственные колебания упругого стержня с присоединённым к торцу грузом. Задача имеет возрастающую последовательность положительных простых собственных значений с предельной точкой на бесконечности. Последовательности собственных значений соответствует полная ортонормированная система собственных функций. В статье изучается поведение решений в зависимости от величины массы присоединённого груза. Точнее, формулируются вспомогательные предельные дифференциальные задачи на собственные значения и доказывается сходимость собственных значений и собственных функций исходной задачи к соответствующим собственным значениям и собственным функциям предельных задач при увеличении массы груза до бесконечности. Исходная дифференциальная задача на собственные значения аппроксимируется сеточной схемой метода конечных элементов на равномерной сетке. Устанавливаются оценки погрешности приближённых собственных значений и собственных функций в зависимости от шага сетки. Исследования статьи могут быть обобщены для случаев более сложных и важных прикладных задач расчёта собственных колебаний балок, пластин и оболочек с присоединёнными грузами.

Захаров В.Е., Зелёный Л.М., Илькаев Р.И., Месяц Г.А., Питаевский Л.П., Рубаков В.А., Руденко О.В., Рыкованов Г.Н., Сергеев А.М., Соломонов Ю.С., Шарков Б.Ю., Щербаков И.А. «Памяти Владимира Евгеньевича Фортова» Успехи физических наук, 191, № 1, с. 111-112 (2021)

Солтани Д., Шафаи М. «Исследование спутной струи при наличии продольных возмущений» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 1, с. 70-77 (2021)

Выполнено численное моделирование поведения струи жидкости при наличии вынужденных возмущений и низкоскоростного соосного потока газа. Для исследования взаимодействия жидкости и газа используется метод жидких объемов. При изучении влияния вынужденных возмущений на поведение струи на входе в расчетную область задавалась синусоидальная скорость с конечными частотой и амплитудой. На струю жидкости накладывался кольцевой поток газа, скорость которого меньше скорости струи, и исследовалось его влияние на характер разрушения струи жидкости. Скорость кольцевого потока газа на входе модулировалась синусоидальной скоростью, исследовалось влияние этого потока на характер разрушения струи. Изучено влияние отношения скорости потока газа к скорости струи жидкости на характер разрушения этой струи. Установлено, что низкоскоростной поток газа оказывает существенное влияние на поведение струи, возрастающее с увеличением амплитуды возмущений.

Квашнин Г.М., Сорокин Б.П., Бурков С.И. «Возбуждение поверхностных акустических волн и волн Лэмба на СВЧ в пьезоэлектрической слоистой структуре на основе алмаза» Акустический журнал, 67, № 1, с. 45-54 (2021)

Выполнено экспериментальное и теоретическое исследование распространения поверхностных акустических волн (ПАВ) – Рэлея, Сезавы и SH-мод, а также волн Лэмба в пьезоэлектрических слоистых структурах “Me-ВШП/AlN/(100) алмаз” (Me=Pt, Al) с конфигурацией ПАВ резонатора. Идентифицированы типы мод и получены дисперсионные кривые фазовых скоростей и коэффициентов электромеханической связи для ПАВ и волн Лэмба. Экспериментально наблюдалось возбуждение волн Лэмба до частоты 7.3 ГГц. Резонансные кривые для волн Лэмба имеют более высокую добротность Q по сравнению с поверхностными акустическими волнами, распространяющимися на этих же подложках. Так, на частоте около 7 ГГц нагруженная добротность достигает значения 3400, при этом параметр качества составляет величину Q·f=2.4·10¹³ Гц. Отмечен необычный эффект значительного увеличения добротности волн Лэмба с ростом частоты от значения 760 при 1.5 ГГц до 3400 при 7 ГГц. Ключевые слова: поверхностная акустическая волна, объемная акустическая волна, волна Лэмба, монокристаллический алмаз, нитрид алюминия, пьезоэлектрическая слоистая структура. DOI: 10.31857/S0320791921010020

Сорокин В.Н., Леонов А.С. «Фазовый анализ активности голосового источника» Акустический журнал, 67, № 2, с. 185-202 (2021)

Предложены математические модели, позволяющие связать параметры голосового источника с параметрами фазово-частотных характеристик (ФЧХ) сегментов речевого сигнала. В частности, установлено, что длительность работы источника можно найти по средней длине интервалов между нулями и точками разрыва этих ФЧХ. Для синтетических и реальных речевых сигналов на основе установленных свойств ФЧХ и предложенных эвристических методов их анализа проведена численная оценка периодов основного тона, длительностей работы голосового источника внутри этих периодов, а также моментов начала T_op и конца T_cl действия голосового источника. Экспериментально установлено существование верхней границы диапазона частот основного тона F₀, внутри которого ошибка оценки F₀ не превышает 5%. Средняя ошибка оценки длительности голосового источника по предлагаемой методике для сегментов речи из базы данных Arctic оказалась менее 0.3% для двух дикторов, а для третьего диктора равна 6.2%. Показано, что ошибка определения величин T_op и T_cl зависит от свойств голосового источника и значительно возрастает для F0>220 Гц. Наиболее вероятная ошибка оценки величин T_op для трех дикторов из базы данных Arctic оценивается как 1.5, 10.2 и 13.5%, а для T_cl она составляет –9.7, –20.2 и –13.9%. DOI: 10.31857/S0320791921020088

Сорокин М.А., Петров П.С., Каплуненко Д.Д., Степанов Д.В., Моргунов Ю.Н. «Оценка влияния синоптических вихрей на точность решения задач акустической дальнометрии» Подводные исследования и робототехника, 33, № 4, с. 53-60 (2020)

Разработка систем акустической навигации и акустической дальнометрии в настоящее время является одной из наиболее актуальных практических задач акустики океана. В работе исследуется вопрос о влиянии крупномасштабных неоднородностей поля скорости звука в океане на точность решения задачи акустической дальнометрии. В качестве примера такой неоднородности нами выбран устойчивый антициклонический вихрь, наблюдающийся в южной части Японского моря в летний период. В работе проведены вычислительные эксперименты по исследованию влияния этого вихря на структуру звукового поля, формируемого на акустической трассе, проходящей через его центр, источником навигационных сигналов (ИНС), расположенным на шельфе. В ходе этих экспериментов по гидрологическим данным, полученным с помощью моделей глобальной циркуляции океана NEMO и ИВМ РАН, для этой трассы построена модель нерегулярного волновода «шельф–глубокий океан», после чего с помощью метода широкоугольных параболических уравнений выполнено моделирование акустического поля, формируемого ИНС в таком волноводе. Далее в работе также выполнен анализ модовой структуры этого поля, определены интервалы локализации различных модальных компонент сигнала и рассчитаны эффективные скорости распространения сигналов от ИНС на различных горизонтах приема, после чего исследовано влияние синоптического вихря на данные характеристики волновода. На основе этого анализа выполнены оценки влияния вихря на времена прихода сигналов от ИНС в точку приема, а также дополнительная погрешность решения задачи акустической дальнометрии, обусловленная этим влиянием. Результаты исследования показывают, что в рамках рассматриваемой методики решения задачи акустической дальнометрии даже относительно крупный неучтенный синоптический вихрь, ядро которого находится непосредственно на трассе, оказывает относительно слабое влияние на точность определения дальности (около 30 м для трассы протяженностью 300 км, или 0,01%).

Буланов А.В., Нагорный И.Г., Соседко Е.В. «Исследование спектральных характеристик двухимпульсного лазерного пробоя водных растворов MnCl₂ в поле ультразвука» Письма в Журнал технической физики, 47, № 5, с. 12-15 (2021)

Представлены результаты исследования спектров плазмы оптического пробоя при двухимпульсном и одноимпульсном возбуждении в поле ультразвука. Показана эффективность использования ультразвука для регистрации следовых концентраций химических элементов в жидкости при одноимпульсном возбуждении жидкости, сравнимая с эффективностью при двухимпульсном оптическом пробое. Ключевые слова: оптический пробой, лазерно-искровая спектроскопия, спектральные линии, оптоакустические эффекты, ультразвук.

Буланов В.А., Корсков И.В., Соседко Е.В. «О применении нелинейного рассеяния звука для оценки структуры и размерного состава газовых факелов в море» Подводные исследования и робототехника, 33, № 4, с. 45-52 (2020)

Новые объекты в океане, подводные газовые факелы (ГФ), образованные газовыми пузырьками, выходящими из дна моря, повсеместно встречаются в районах выброса газов как из толщи донных осадков в различных районах океана, так и в районах выгрузки газа при таянии вечной мерзлоты в арктических морях, и к ним проявляется все больше внимания. Стандартное применение рассеяния звука позволяет обнаружить наличие ГФ в море, но не позволяет в полной мере корректно оценить функцию распределения пузырьков по размерам в факеле и поэтому возникают неопределенности с оценкой мощности выброса газов из моря. Обсуждаются возможности использования метода нестационарного и нелинейного рассеяния звука для получения информации о структуре и динамике подводных газовых факелов, образованных выходом газа из морского дна. Нелинейное рассеяние звука обусловлено высокой нелинейностью пузырьковых структур в воде. Нестационарное рассеяние звука возникает вследствие переходных процессов раскачки пузырьков под действием акустических импульсов, и оно ранее использовалось для изучения распределения пузырьков в приповерхностных слоях морской воды. В работе показано, что применение нелинейного нестационарного рассеяния на встречных пучках позволит проводить дистанционную спектроскопию пузырьков в газовых факелах и проводить корректные оценки газосодержания в факелах.

Соснина Е.Н., Маслеева О.В., Бедретдинов Р.Ш. «Экологическая оценка акустического загрязнения высоковольтных понизительных подстанций» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 9, с. 478-487 (2020)

При строительстве высоковольтных подстанций возможно отрицательное воздействие на окружающую среду. К физическим факторам воздействий подстанций на окружающую среду относятся электрическое и магнитное поле, электростатическое поле, электромагнитные помехи, шум. Основным источником шума на подстанциях являются силовые трансформаторы. Целью исследований является экологическая оценка акустического загрязнения окружающей среды высоковольтных подстанций напряжением 110–330 кВ при мощности трансформаторов от 10 до 1000 МВА, определение размеров санитарной зоны и при необходимости выбор способов уменьшения.

Сохайл М.У., Хамдани Х.Р., Парвез К. «Численное исследование влияния скоса и закрутки входного потока на течение в роторе трансзвукового компрессора» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 137-150 (2021)

Характеристики и устойчивость работы трансзвукового осевого компрессора с неравномерным потоком на входе представляют собой, особенно в последнее время, важную проблему при проектировании и эксплуатации турбовентиляторных двигателей с малой степенью двухконтурности. Как в военных, так и в гражданских самолетах извилистые каналы создают значительные искажения и закрутку потока на входе в компрессор. Более того, неравномерность входного потока зачастую воздействует на газотурбинные установки самолетов, приводя к возрастным деформациям двигателя. Сильная закрутка и скос входного потока ухудшают аэродинамические характеристики и запас по помпажу и увеличивают нагрузки на лопатки ротора. В настоящей работе исследуется поле течения в зазоре между лопатками и корпусом ротора трансзвукового компрессора турбовентиляторного двигателя с малой степенью двухконтурности при неравномерности потока в окружном направлении. Численное моделирование выполнено при помощи пакета Ansys CFX с использованием одномерной модели средней линии и кода динамического расчета компрессора газотурбинного двигателя Dynamic Turbine Engine Compressor Code (DYNTECC). Для расчета характеристик многоступенчатого компрессора в системе, включающей камеру сгорания турбинного двигателя, применяются различные математические модели. В настоящей работе мы ограничиваемся расчетом течения в одной ступени компрессора с закрученным потоком на входе. Результаты расчетов показывают, что закрутка потока в попутном направлении несколько расширяет диапазон устойчивой работы компрессора, а закрутка во встречном направлении уменьшает его.

Казаков А.Л., Спевак Л.Ф. «О точных и приближенных решениях задачи с особенностью для уравнения конвекции-диффузии» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 1, с. 22-31 (2021)

Построены решения нелинейного параболического уравнения конвекции-диффузии, имеющие вид диффузионной волны, которая распространяется по нулевому фону с конечной скоростью. Доказана теорема существования и единственности решения. Построено решение в виде характеристического ряда, коэффициенты которого определяются с использованием рекуррентной процедуры. Найдены точные решения рассматриваемого типа и их характеристики включая область существования, исследовано поведение этих решений на ее границах. С использованием метода граничных элементов и метода двойственной взаимности разработан, реализован и протестирован алгоритм построения приближенных решений.

Спирин И.А., Пронин Д.А., Митин Е.С., Симаков В.Г., Брагунец В.А., Цветков А.В., Шестаков Е.Е., Сустаева Ю.М., Шевлягин О.В., Вахмистров С.А. «О механизме детонации взрывчатых смесей тэна с гидрокарбонатом натрия» Физика горения и взрыва, 56, № 6, с. 107-115 (2020)

С помощью радиоинтерферометрического, электронно-оптического (НАНОГЕЙТ-22) методов и метода с применением ПВДФ-датчика давления исследована детонация смесей высокодисперсного тэна с гидрокарбонатом натрия с массовой долей последнего до 90%. Полученные экспериментальные результаты указывают на возможность существования различных режимов детонации в смесях. При массовой доле NaHCO₃≤85% распространение детонационной волны в основном обусловлено ударным сжатием. При большем содержании NaHCO₃ (90%) агентом распространения преимущественно являются струи продуктов взрыва. Ключевые слова: взрывчатое вещество, детонационная волна, взрывное горение, продукты взрыва, фоторегистрация, пьезоэлектрический датчик давления, радиоинтерферометрический метод

Невзоров А.А., Перченко С.В., Станкевич Д.А. «Экспериментальное исследование самоорганизующегося акустического канала связи» Письма в Журнал технической физики, 47, № 6, с. 32-35 (2021)

Приводятся результаты экспериментального исследования адаптивной системы передачи информации с фазовым разнесением. Адаптация осуществляется методами машинного обучения и заключается в регулировании фаз излучателей. В качестве среды распространения использован акустический волновод с перестраиваемой метаповерхностью. При многолучевом распространении и наличии существенной межсимвольной интерференции удалось достичь скорости передачи 1 kbit/s. Время адаптации исследованной системы к резким изменениям параметров канала даже в случае значительных замираний не превышает десяти циклов обучения. Ключевые слова: нейронная сеть, моделирование среды распространения, перестраиваемая акустическая метаповерхность.

Александров А.Б., Багуля А.В., Волков А.Е., Гиппиус А.А., Гончарова Л.А., Горбунов С.А., Грачёв В.М., Калинина Г.В., Коновалова Н.С., Окатьева Н.М., Павлова Т.А., Полухина Н.Г., Старков Н.И., Со Тан Найнг, Чернявский М.М., Щедрина Т.В. «Аномалия зарядового спектра ядер галактических космических лучей в оливинах как свидетельство радиационной истории метеоритов» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 46, № 12, с. 27-32 (2020)

Представлен новый дополнительный аспект анализа данных эксперимента ОЛИМПИЯ по поиску ядер тяжелых компонент космических лучей в кристаллах оливина из железо-каменных метеоритов. Обнаружены две группы кристаллов с отличающимся зарядовым спектром зарегистрированных ядер. Обсуждаются возможные причины этого явления и его влияние на итоговый спектр.

Вишневецкий В.Ю., Колесник Д.А., Тимошенко В.И., Старченко И.Б. «Исследование эхоинтеграционного метода дистанционной идентификации мелких рыб и зоопланктона на принципах нелинейной акустики» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 6, с. 174-182 (2019)

Использование гидроакустических средств для изучения жизни в океанах является важный инструментом для исследований в области морской биологии. Центральной целью биологической океанографии является понимание механизмов регуляции популяций планктонных животных. Зоопланктон является ключевым компонентом пищевых сетей. Обычно использовались биологические методы отбора проб для измерения концентрации зоопланктона. Эти методы основаны на отборе проб зоопланктона в сетях. Подводные акустические технологии являются одним наиболее эффективных инструментов для обнаружения и картографирования организмов водной толщи, таких как зоопланктон. Количественное измерение морского зоопланктона с помощью гидролокаторов требует детального знания их рассеивающих свойств. В данной работе предлагается усовершенствовать известный метод дистанционной идентификации мелких рыб и зоопланктона – метод эхоинтеграции – путем применения в качестве активного гидроакустического средства параметрической антенны, основанной на принципе нелинейного взаимодействия акустических волн. Данные антенны имеют широкий диапазон рабочих частот и узкую диаграмму направленности при практическом отсутствии бокового поля. Это позволит повысить эффективность поиска и оценки скоплений зоопланктона и мелкой рыбы, что является важной народнохозяйственной задачей. Рассмотрены теоретические предпосылки для реализации эхоинтеграционного метода с использованием средств нелинейной гидрокустики. Сделаны предположения о равномерности распределения гидробионтов в рассеивающем объёме, независимости расположения объектов от оси диаграммы направленности и большом размере скопления гидробионтов по сравнению с шириной луча параметрической антенны. В выражении для определения эхо-сигнала от множественных источников предложено использовать диаграмму направленности параметрической антенны в сферических координатах.

Синькова О.Г., Стаценко В.П., Янилкин Ю.В. «Расчетно-теоретическое исследование взаимодействия ударной волны с зоной турбулентного перемешивания, происходящего на плоской границе воздух–аргон в экспериментах на ударной трубе» Прикладная механика и техническая физика, 61, № 6, с. 5-15 (2020)

Описаны постановка и результаты расчетов по методике ЭГАК (эйлеров газоаэродинамический комплекс) взаимодействия ударной волны с зоной турбулентного перемешивания, которая развивается на плоской в начальный момент контактной границе, разделяющей воздух и аргон. Исследование проведено с использованием как прямого численного трехмерного моделирования, так и двумерной k-ε-модели турбулентности. Выполнено сравнение с результатами экспериментов, в которых наблюдались расширение и расслоение ударной волны при ее распространении после прохождения зоны турбулентного перемешивания. Проведены расчеты с использованием k-ε -модели и с учетом наличия пограничного слоя, позволившие объяснить данный эффект.

Герасименко Е.Ю., Пирогов С.Ю., Поспишенко В.И., Стельмах С.Ф. «Экспериментальное исследование влияния соотношения компонентов топлива на виброакустические и электрофизические характеристики камеры сгорания модельного ЖРД» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 8, с. 247-255 (2020)

Рассмотрены результаты экспериментального исследования влияния соотношения компонентов топлива на параметры вибрации корпуса камеры сгорания и частоты колебаний напряженности магнитного поля факела жидкостного ракетного двигателя. Оценена степень влияния варьируемых факторов на выходные (измеряемые) параметры функционирования модельного ЖРД.

Степанов А.В. «Терагерцевое Солнце» Земля и Вселенная, № 5, с. 15-28 (2020)

DOI: https://doi.org/10.7868/S00443948 Столетие назад астрономия основывалась исключительно на оптических наблюдениях. С развитием рентгеновских исследований, радиофизики и появлением обсерваторий в Космосе астрономия стала многоволновая. Сегодня для исследования Вселенной привлекаются, наряду с наблюдениями в оптике, данные о рентгеновском и гамма-излучении, развиваются наблюдения в ультрафиолетовом, инфракрасном и радиодиапазонах, совершенствуются способы обнаружения нейтрино и гравитационных волн. Особое место в исследовании Вселенной принадлежит субтерагерцевому и терагерцевому диапазонам

Сорокин М.А., Петров П.С., Каплуненко Д.Д., Степанов Д.В., Моргунов Ю.Н. «Оценка влияния синоптических вихрей на точность решения задач акустической дальнометрии» Подводные исследования и робототехника, 33, № 4, с. 53-60 (2020)

Разработка систем акустической навигации и акустической дальнометрии в настоящее время является одной из наиболее актуальных практических задач акустики океана. В работе исследуется вопрос о влиянии крупномасштабных неоднородностей поля скорости звука в океане на точность решения задачи акустической дальнометрии. В качестве примера такой неоднородности нами выбран устойчивый антициклонический вихрь, наблюдающийся в южной части Японского моря в летний период. В работе проведены вычислительные эксперименты по исследованию влияния этого вихря на структуру звукового поля, формируемого на акустической трассе, проходящей через его центр, источником навигационных сигналов (ИНС), расположенным на шельфе. В ходе этих экспериментов по гидрологическим данным, полученным с помощью моделей глобальной циркуляции океана NEMO и ИВМ РАН, для этой трассы построена модель нерегулярного волновода «шельф–глубокий океан», после чего с помощью метода широкоугольных параболических уравнений выполнено моделирование акустического поля, формируемого ИНС в таком волноводе. Далее в работе также выполнен анализ модовой структуры этого поля, определены интервалы локализации различных модальных компонент сигнала и рассчитаны эффективные скорости распространения сигналов от ИНС на различных горизонтах приема, после чего исследовано влияние синоптического вихря на данные характеристики волновода. На основе этого анализа выполнены оценки влияния вихря на времена прихода сигналов от ИНС в точку приема, а также дополнительная погрешность решения задачи акустической дальнометрии, обусловленная этим влиянием. Результаты исследования показывают, что в рамках рассматриваемой методики решения задачи акустической дальнометрии даже относительно крупный неучтенный синоптический вихрь, ядро которого находится непосредственно на трассе, оказывает относительно слабое влияние на точность определения дальности (около 30 м для трассы протяженностью 300 км, или 0,01%).

Степанова Л.Н., Чернова В.В., Милосердова М.А. «Акустико-эмиссионный контроль процесса разрушения образцов и кессона крыла из углепластика от ударных нагрузок» Контроль. Диагностика, 23, № 9, с. 4-11 (2020)

Образцы подвергали ударным нагрузкам, которые наносили по их центру грузом в виде тупого наконечника массой 0,53 кг. Грузы сбрасывали с высоты 0,3; 0,5; 1,0 м на образцы. На верхнюю поверхность кессона крыла из углепластика также наносили ударное повреждение энергией 15 Дж. Методом акустической эмиссии (АЭ) осуществляли регистрацию сигналов с датчиков пьезоантенны, установленных на образцах и кессоне крыла, как в процессе соударения груза с исследуемым объектом, так и при отскоках. Выполнялась локация областей, где наносились удары, и анализировались параметры сигналов АЭ. Определялось влияние типа укладки монослоев на процесс образования трещин в материале образцов, возникающих при различной энергии ударных нагрузок. Проведены исследования трех групп образцов из углепластика Т 700 и кессона крыла композиционного самолета. Образцы с укладками монослоев 0; 90; –45

Серьезнов А.Н., Степанова Л.Н., Кабанов С.И., Рамазанов И.С., Чернова В.В., Кузнецов А.Б. «Локация сигналов акустической эмиссии в образцах из дюралюминия и углепластика с использованием антенны, состоящей из волоконно-оптических датчиков и пьезопреобразователей» Контроль. Диагностика, 24, № 2, с. 18-29 (2021)

Рассматриваются вопросы локации сигналов акустической эмиссии (АЭ) при работе с различными имитаторами (Су–Нильсена, электронным имитатором, металлическими шариками диаметром от 0,5 до 1,5 мм, сбрасываемых с различной высоты). Анализируется локация сигналов при работе с встроенным электронным имитатором, который генерировал сигналы с частотой 1 Гц и антенной, состоящей из двух волоконно-оптических датчиков (ВОД) Фабри–Перо и двух пьезопреобразователей, установленной на образцы из дюралюминия и углепластика Т800. Проведены испытания образца из углепластика с указанной антенной при его установке в вибростенде ВЭДС-10. Сигналы АЭ регистрировали антенной при частоте вибрации 20–50 Гц в диапазоне ускорений 0,3–0,8g. Определено влияние временного дрейфа, зарегистрированного пьезопреобразователями, на результаты измерения. Установлено, что волоконно-оптическими датчиками ВОД временной дрейф не зарегистрирован, однако их чувствительность меньше чувствительности пьезопреобразователей более чем в 14 раз.

Кобинец Ю.В., Изранов В.А., Мартинович М.В., Казанцева Н.В., Степанян И.А. «Эхографическая семиотика диффузных изменений печени – верификация методом точечной эластографии сдвиговой волны» Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Естественные и медицинские науки, № 3, с. 29-37 (2017)

В исследовании осуществлена оценка выраженности эхографических изменений в печени при различных стадиях фиброза. Обследовано 63 пациента. Всем пациентам было выполнено стандартное ультразвуковое исследование печени и селезенки в В-режиме и эластометрия печени. При эластометрии измерение скорости сдвиговой волны осуществляли в IX, VIII и VII межреберьях по передней подмышечной линии на глубине до 6,0 см от поверхности кожи. Выявлено, что при стадиях фиброза F1 и F2 у пациентов встречались от 1 до 4 эхографических симптомов; при фиброзе F3 и F4 – от 3 до 11 эхографических симптомов. Отмечено, что при увеличении стадии фиброза количество эхографических симптомов в основном увеличивается. Выделена особая группа пациентов из 12 человек без явных эхографических симптомов, но с верифицируемым фиброзом F2-F4 по эластометрии. У данной группы при верифицированном фиброзе F2-F4 эхографические симптомы не определялись в 42% случаев, что составило 8% от общего количества пациентов. В 12% случаев при F3- и F4-стадиях фиброза встречались лишь 1–2 эхографических симптома. Сделан вывод, что обнаружение у пациента хотя бы одного эхографического симптома должно насторожить врача ультразвуковой диагностики в плане возможного наличия фиброза или цирроза.

Изранов В.А., Ермаков А.В., Гордова В.С., Мартинович А.В., Степанян И.А., Казанцева Н.В. «Выбор оптимальной формулы ультразвуковой волюметрии на основе линейных размеров печени (ex-vivo исследование)» Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Естественные и медицинские науки, № 4, с. 39-47 (2017)

Установлена оптимальная формула для вычисления объема печени на основе ее линейных размеров ex vivo. У 33 трупов методом вытеснения жидкости был определен объем печени и измерены линейные размеры печени. Сравнивались объемы печени, полученные с использованием пяти формул, включающих линейные измерения.

Изранов В.А., Казанцева Н.В., Степанян И.А., Мартинович М.В., Гордова В.С., Бут-Гусаим В.И. «Эластография сдвиговой волной печени: проблема точности и воспроизводимости» Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Естественные и медицинские науки, № 2, с. 67-88 (2020)

Цель статьи – обзор влияния различных факторов на точность и воспроизводимость измерений жесткости печени с помощью эластографии сдвиговой волной (а также на достоверность суждений о норме и патологии). В работе определено, что наиболее важными факторами, влияющими на результаты измерений жесткости печени методами эластографии сдвиговой волной, являются используемая диагностическая аппаратура, применяемые датчики, глубина измерения и акустический доступ. Надежность различных методов приблизительно равноценна. Среди современных ультразвуковых технологий эластографии сдвиговой волной наиболее эффективными с точки зрения визуализации области измерения являются ARFI-технологии (точечная эластография сдвиговой волной и двухмерная эластография сдвиговой волной –pSWE и 2D-SWE). Максимум цветовой визуальной информации о состоянии эластичности тканей печени обеспечивает двухмерная эластография сдвиговой волной (2D-SWE).

Иванов М.П., Родионов А.А., Стефанов В.Е. «Возможности сверхширокополосных систем наблюдения на примере исследования природного сонара зубатых китов» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 13, № 4, с. 100-120 (2020)

Сверхширокополосные системы наблюдения еще не созданы. Однако теоретические преимущества гидроакустических систем адаптироваться к изменяющимся гидрофизическим условиям хорошо заметны при исследовании сонара морских млекопитающих. Для исследования подвижного широкополосного сонара необходимы точные биофизические эксперименты. Это делает возможным изучение подвижного широкополосного сонара, используя соответствующее техническое оснащение и методики, ограничивающие подвижность животного вовремя эхолокации. В работе приводится ряд методических решений проведения эксперимента на дельфинах, с помощью которых можно исследовать защищённость от помех и скрытность природного сонара, и впоследствии провести сравнительные испытания с техническими аналогами. На основе представленных методик будут получены сравнительные оценки сигналов эхолокации, принадлежащих различным видам морских млекопитающих. Будет сформирована база данных биологических сигналов поиска, сопровождения и распознавания подводных объектов в сложных условиях естественных и искусственных акустических помех.

Балега Ю.Ю., Боос Э.Э., Зелёный Л.М., Калегаев В.В., Кузьмичёв Л.А., Мирошниченко Л.И., Петрукович А.А., Петрухин А.А., Радченко В.В., Саврин В.И., Свертилов С.И., Стожков Ю.И. «Памяти Михаила Игоревича Панасюка» Успехи физических наук, 191, № 3, с. 331-332 (2021)

Ромашко Р.В., Кульчин Ю.Н., Стороженко Д.В., Безрук М.Н., Дзюба В.П. «Лазерная адаптивная векторно-фазовая гидроакустическая измерительная система» Квантовая электроника, 51, № 3, с. 265-271 (2021)

Разработана и экспериментально реализована адаптивная лазерная векторно-фазовая гидроакустическая измерительная система, которая обеспечивает определение полного вектора акустической интенсивности. Приемный элемент системы состоит из шести разнесенных в пространстве волоконно-оптических катушечных датчиков. Фазовая демодуляция сигналов, полученных на выходе датчиков, осуществляется с помощью шестиканального адаптивного голографического интерферометра, построенного на основе фоторефрактивного кристалла CdTe, в котором формируются шесть динамических голограмм. Проведены экспериментальные исследования разработанной измерительной системы для определения пеленга и локализации источника слабого гидроакустического поля.

Новосельцев Ю.Ф., Дзапарова И.М., Кочкаров М.М., Куреня А.Н., Новосельцева Р.В., Петков В.Б., Стриганов П.С., Унатлоков И.Б., Янин А.Ф. «Мониторинг нейтринных вспышек от сверхновых на Баксанском подземном сцинтилляционном телескопе» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 579-582 (2021)

Баксанский подземный сцинтилляционный телескоп работает по программе поиска нейтринных вспышек с середины 1980 г. В качестве мишени мы используем две части установки с суммарной массой 240 тонн. За период с 30.06.1980 по 30.06.2020 чистое время наблюдения составило 34.4 г. За это время не было зарегистрировано ни одного события – кандидата на нейтринную вспышку. Это приводит к значению верхней границы средней частоты гравитационных коллапсов звезд в Галактике 0.067 год^–1 на 90% уровне достоверности.

Петков В.Б., Дзапарова И.М., Кочкаров М.М., Костюк М.Г., Куреня А.Н., Новосельцев Ю.Ф., Новосельцева Р.В., Стриганов П.С., Унатлоков И.Б., Янин А.Ф. «Поиск мюонных нейтрино от областей локализации гравитационно-волновых событий» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 583-587 (2021)

По данным Баксанского подземного сцинтилляционного телескопа проведен поиск мюонных нейтрино и антинейтрино с энергией выше 1 ГэВ в совпадении с гравитационно-волновыми событиями, зарегистрированными обсерваториями Advanced LIGO и Advanced Virgo в трех наблюдательных периодах. Получены ограничения на интегральные потоки мюонных нейтрино и антинейтрино от источников гравитационных волн. Представлен метод поиска нейтринных событий по алертам от LIGO/Virgo, приведено описание алгоритма обработки информации и поиска совпадений нейтринных и гравитационно-волновых событий в режиме реального времени.

Струминский А.Б., Григорьева И.Ю., Логачев Ю.И., Садовский А.М. «Солнечные электроны и протоны в событиях 4–10 сентября 2017 года и сопутствующие явления» Физика плазмы, 46, № 2, с. 139-153 (2020)

Солнечные протонные события 4–10 сентября 2017 г. побудили нас обратиться к гипотезе о реализации в солнечных вспышках двух фаз ускорения заряженных частиц, когда в первой фазе ускоряются нерелятивистские электроны, а во второй фазе релятивистские электроны и протоны. В этих событиях по данным SOHO/EPHIN (релятивистские электроны) и ACS SPI (жесткое рентгеновское излучение и протоны >100 МэВ) удалось разделить вблизи Земли популяции электронов и протонов, ускоренные в первой и второй фазах вспышек. Наблюдательные данные свидетельствуют о реализации во вспышках стохастического механизма ускорения, в котором протоны и электроны приобретают энергию во многих элементарных актах, чья длительность много меньше длительности самой вспышки. Для согласования стохастического процесса ускорения и существования двух фаз в солнечных вспышках необходимо учитывать во второй фазе гиросинхротронные потери электронов на излучение, которыми в первой фазе можно пренебречь. Энергия ускоренных протонов в первой фазе мала для их обнаружения на Солнце, но во второй фазе она может достичь величин достаточных для детектирования ядерных гамма-линий и гамма-квантов от распада пионов. В этом случае роль коронального выброса массы заключается: 1) в привлечении во вспышечный процесс все большего числа петель в диапазоне высот от хромосферы до короны; 2) в возвращении ускоренных частиц в область вспышки; 3) в дополнительном ускорении частиц на ударном фронте; и 4) в обеспечении им условий выхода в межпланетное пространство в широком пространственном угле.

Стурова И.В. «Влияние неравномерного сжатия упругой пластины, плавающей на поверхности жидкости, на развитие нестационарных изгибно-гравитационных волн» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 63-71 (2021)

В линейной постановке получено решение трехмерной нестационарной гидроупругой задачи о колебаниях тонкой упругой пластины, плавающей на поверхности весомой жидкости конечной глубины, под действием нестационарного внешнего давления. Изучено влияние продольного, поперечного и сдвигового сжатия пластины на развитие изгибно-гравитационных волн. В качестве примеров рассмотрено периодическое и импульсное воздействие нагрузки.

Свешникова Л.Г., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П., Воронин Д., Гафаров А.Р., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гринюк А.А., Гришин О.Г., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кожин В.А., Кокоулин Р.П., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Э.А., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Пахоруков А.Л., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Сидоренков А.Ю., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Суворкин Я., Таболенко В.А., Танаев А., Таращанский Б.А., Терновой М., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н., Хорнс Д., Яшин И.И. «Регистрация гамма-квантов от Крабовидной туманности и блазара Маркарян 421 в области энергий более 3–4 ТэВ атмосферным черенковским телескопом в эксперименте TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 529-533 (2021)

В Тункинской долине, в 50 км от озера Байкал в настоящее время проводятся работы по созданию гибридной гамма-обсерватории TAIGA, предназначенной для исследования гамма-излучения и потоков заряженных космических лучей в диапазоне 10¹³–10¹⁸ эВ. Представлены первые результаты по регистрации гамма-квантов от Крабовидной туманности за 44 ч наблюдения и блазара Mаркарян 421 за 62 ч со значимостью около 5–6 сигма одним из телескопов TAIGA-IACT.

Подгрудков Д.А., Бонвеч Е.А., Вайман И.А., Чернов Д.В., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А.В., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П.А., Воронин Д.М., Гафаров А.Р., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гришин О.Г., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гринюк А.В., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кокоулин Р.Л., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кожин В.А., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю.Е., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Е.А., Пахоруков А.Л., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Сидоренков А.Ю., Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Свешникова Л.Г., Суворкин Я.В., Таболенко В.А., Танаев А.В., Таращанский Б.А., Терновой М.Ю., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н.А., Хорнс Д., Яшин И.В. «Первые результаты работы прототипа широкоугольного телескопа SIT в составе астрофизического комплекса TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 541-544 (2021)

Прототип малого широкоугольного телескопа был установлен в Тункинской долине в составе установки TAIGA в сентябре 2019 г. За прошедшие 8 сеансов наблюдений были собраны данные по работе установки, проведена проверка режимов работы систем телескопа, работа триггерной системы и системы сопряжения с комплексом TAIGA. Представлены первые результаты анализа данных о работе прототипа телескопа.

Судаков В.С. «Российские двигатели на американских ракетах» Земля и Вселенная, № 5, с. 95-105 (2020)

DOI: https://doi.org/10.7868/S0044394820050096

Балунов А.И., Сукин И.А., Цирлин А.М. «Выбор порядка разделения многокомпонентных смесей в системах, использующих механическую энергию» Математическое моделирование, 33, № 2, с. 82-92 (2021)

Для кинетики процесса массопереноса в форме Онсагера рассмотрены задачи о порядке разделения многокомпонентной смеси, минимизирующем затраты энергии в процессах заданной производительности, и об оптимальном распределении поверхностей массопереноса (размеров аппаратов) между ступенями разделения в системах, использующих механическую или электрическую энергию. Получены алгоритм выбора порядка разделения и расчетные формулы для оптимального распределения площадей контакта. Введено понятие приведенных концентраций компонентов и фракций как отношения их концентраций к корню квадратному из удельных коэффициентов проницаемости. Дан пример расчета.

Исатаев М.С., Толеуов Г., Султан М. «Экспериментальное исследование свободной турбулентной воздушной струи, истекающей из сопла квадратной формы» Инженерно-физический журнал, 93, № 1, с. 178-183 (2020)

Проведено экспериментальное исследование средних характеристик течения в турбулентной свободной воздушной струе, истекающей из сопла квадратной формы. Исследования проводились как при наличии, так и при отсутствии внешнего акустического воздействия. Ключевые слова: сопло с квадратным выходным сечением, параметр удлинения, турбулентная свободная воздушная струя, акустическое воздействие

Ахметов А.Т., Гималтдинов И.К., Ситдикова Л.Ф., Азаматов М.А., Султангареев Ю.С., Хайритдинов Т.Д. «О влиянии водонасыщенности на распространение ударных волн слабой интенсивности в насыпных средах» Инженерно-физический журнал, 94, № 2, с. 418-423 (2021)

Приведены результаты экспериментальных исследований распространения ударных волн в средах из песка или стеклянных шариков с объемным содержанием в поровом пространстве жидкости от 0 до 100%. Установлено, что микропузырьки газа на поверхности дисперсных частиц при полном насыщении пористой среды водой оказывают большое влияние на скорость распространения волн. Ключевые слова: насыпная пористая среда, ударная волна, водонасыщенность, скорость распространения

Суржиков С.Т. «Гиперзвуковое обтекание острой пластины и двойного клина с электромагнитным актюатором» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 106-120 (2020)

Рассмотрена двухмерная задача гиперзвукового обтекания острой пластины и двойного клина, на поверхности которых расположены электроды, предназначенные для создания тлеющего разряда постоянного тока, оказывающего тепловое и силовое воздействие на сжатый поток газа у обтекаемой поверхности. Задача решается в самосогласованной постановке, когда параметры газового разряда определяются условиями в газовом потоке и пограничном слое, а конфигурация поля течения зависит от локальных силовых и тепловых воздействий, генерируемых разрядом. Поэтому система уравнений Навье–Стокса и сохранения энергии вязкого теплопроводного газа интегрируется совместно с системой уравнений диффузионно-дрейфовой модели для описания электродинамической структуры тлеющего разряда в потоке газа. Учитывается влияние внешнего магнитного поля с вектором магнитной индукции, перпендикулярным вектору скорости газового потока. Исследуется влияние параметров тлеющего разряда на структуру ударно-волнового взаимодействия на острой пластине и двойном клине.

Александров Е.Б., Андреев А.Ф., Архипов М.В., Захаров В.Е., Зелёный Л.М., Иванов С.В., Ивченко Е.Л., Питаевский Л.П., Садовский М.В., Сурис Р.А., Шалагин А.М., Щербаков И.А. «Николай Николаевич Розанов (к 80-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 4, с. 445-446 (2021)

Суркаев А.Л., Канцедалов Д.А., Усачев В.И. «Определение угла расхождения ударной волны электрического взрыва плоской кольцевой фольги в воздушной среде» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 1, с. 9-14 (2021)

Посредством анализа результатов экспериментальных исследований произведена оценка величины угла расхождения фронта ударной волны, генерируемой электрическим взрывом плоской кольцевой фольги в воздушной атмосфере. Взрывающаяся кольцевая фольга, разрядный ток по которой протекает в радиальном направлении от центра к периферии, формирует в пространстве ударную волну, имеющую ярко выраженную направленность. Методика определения угла расхождения ударной волны основывается на регистрации момента открытия системы фотоэлементов, расположенных линейно на внутренней поверхности полого цилиндра и освещаемых лазерным излучением. Фотоэлементы в исходном состоянии закрыты непрозрачными малоинерционными лепестками, которые под действием импульса воздушного давления приходят в движение. Электрические сигналы фиксируются запоминающими электронными осциллографами. В результате проведенных исследований определено значение угла расхождения фронта ударной волны, генерируемой взрывом в воздухе плоской кольцевой фольги из алюминия конкретных геометрических параметров и вложенной энергией W≈3,8 кДж. Ключевые слова: электрический взрыв проводников, плоская кольцевая фольга, ударная волна, скорость фронта волны, система фотодиодов, угол расхождения.

Суркаев А.Л., Муха Ю.П. «Методика измерения давления ударно-акустической волны электрического взрыва проводника в разрядной камере с конденсированной средой» Контроль. Диагностика, 23, № 9, с. 50-56 (2020)

Рассмотрены методики и проведены градуировочные процедуры по определению значения переводного коэффициента для пьезоэлектрического преобразователя давления с реактивным акустическим волноводом, выполненным из материала неньютоновской жидкости. Показаны конструкции градуировочных установок, принцип действия которых основывается на методе падающего груза и взаимодействия параллельных токов. Представлены результаты регистрации и измерения давления ударно-акустической волны (УАВ), генерируемой электрическим взрывом металлического проводника кольцеобразной геометрии в замкнутом пространстве конусной геометрии с конденсированной (водной) средой. Разрядный ток и падение напряжения на взрывающейся плоской кольцевой фольге (ЭВПКФ) фиксировались поясом Роговского и делителем напряжения соответственно. Импульс давления ударно-акустической волны регистрировался пьезоэлектрическим преобразователем давления. Регистрация электрических сигналов осуществлялась цифровым двулучевым запоминающим осциллографом марки GDS-810 S. Проведена оценка амплитудного значения давления посредством пластической деформации пластинчатого датчика в виде круглой тонкой пластины с защемленными краями.

Спирин И.А., Пронин Д.А., Митин Е.С., Симаков В.Г., Брагунец В.А., Цветков А.В., Шестаков Е.Е., Сустаева Ю.М., Шевлягин О.В., Вахмистров С.А. «О механизме детонации взрывчатых смесей тэна с гидрокарбонатом натрия» Физика горения и взрыва, 56, № 6, с. 107-115 (2020)

С помощью радиоинтерферометрического, электронно-оптического (НАНОГЕЙТ-22) методов и метода с применением ПВДФ-датчика давления исследована детонация смесей высокодисперсного тэна с гидрокарбонатом натрия с массовой долей последнего до 90%. Полученные экспериментальные результаты указывают на возможность существования различных режимов детонации в смесях. При массовой доле NaHCO₃≤85% распространение детонационной волны в основном обусловлено ударным сжатием. При большем содержании NaHCO₃ (90%) агентом распространения преимущественно являются струи продуктов взрыва. Ключевые слова: взрывчатое вещество, детонационная волна, взрывное горение, продукты взрыва, фоторегистрация, пьезоэлектрический датчик давления, радиоинтерферометрический метод

Сутырин О.Г., Хабибуллин Р.Р. «Взаимодействие ударной волны с пузырем газа повышенной плотности вблизи стенки» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 82-90 (2021)

На основе численного моделирования уравнений Эйлера исследована задача о взаимодействии ударной волны с газовым пузырем повышенной плотности вблизи твердой стенки в двумерной плоской постановке. Описан процесс преломления и фокусировки ударной волны – отражения поперечных скачков уплотнения от плоскости симметрии течения и от стенки. Обнаружено, что в зависимости от определяющих параметров задачи реализуются качественно различные режимы течения, в которых фокусировка волны на плоскости симметрии происходит до или после начала отражения волны от стенки. Показано, что наличие тяжелого пузыря вблизи стенки многократно усиливает импульсную ударно-волновую нагрузку на стенку. Определена зависимость пикового значения давления, достигаемого на стенке, от числа Маха падающей волны, плотности газа в пузыре и начального расстояния между пузырем и стенкой. В ряде случаев эта зависимость существенно немонотонна по плотности газа в пузыре и расстоянию от пузыря до стенки.

Георгиевский П.Ю., Левин В.А., Сутырин О.Г. «Детонация горючей газовой смеси при взаимодействии ударной волны с эллиптической областью тяжелого инертного газа» Письма в Журнал технической физики, 47, № 9, с. 21-24 (2021)

На основе уравнений Эйлера численно моделируется взаимодействие ударной волны в горючем газе с эллиптическим пузырем инертного газа повышенной плотности в плоской двумерной постановке. Применяется метод конечных объемов годуновского типа второго порядка аппроксимации. Горение газа моделируется с помощью двухстадийной кинетики Коробейникова–Левина. Рассмотрены различные значения числа Маха падающей волны и степени удлинения инертного пузыря, описаны преломление и фокусировка падающей волны. Обнаружены качественно различные режимы инициирования детонации газа, включая прямое инициирование сильной волной, воспламенение при отражении волны средней интенсивности от границы газов и при фокусировке вторичных скачков уплотнения при меньших числах Маха волны. Определена зависимость режима воспламенения от интенсивности волны и формы пузыря. Ключевые слова: ударная волна, газовый пузырь, фокусировка, кумуляция, газовая детонация, воспламенение.

Васильев А.Ю., Сухановский А.Н., Фрик П.Г. «Структура и динамика крупномасштабной циркуляции в турбулентной конвекции при высоких числах Прандтля» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 42-49 (2020)

Экспериментально исследованы структура и динамика крупномасштабной циркуляции в турбулентной конвекции Рэлея–Бенара в кубической полости для жидкостей с умеренными и высокими числами Прандтля (от 3.5 до 64). Разложение двумерных полей скорости на фурье-моды показало, что при изменении числа Прандтля от 3.5 до 24 в течении доминирует одна крупномасштабная мода. При дальнейшем росте числа Прандтля структура течения существенно меняется и энергия распределяется между несколькими основными фурье-модами. Происходит также существенное изменение временной динамики доминирующей моды.

Маракасов Д.А., Банах В.А., Сухарев А.А. «Восстановление пространственного распределения средней плотности воздуха в сверхзвуковой струе на основе результатов лазерного просвечивания» Оптика атмосферы и океана, 34, № 2, с. 101-106 (2021)

Рассматривается возможность восстановления пространственного распределения средней плотности воздуха в сверхзвуковой струе из результатов лазерного просвечивания. Показано, что для аксиально-симметричных потоков процедура восстановления может быть проведена на основе преобразований Абеля по результатам измерений локальных наклонов волнового фронта. Разработан алгоритм восстановления средней плотности воздуха в среде из поперечных относительно оси струи отклонений фронта просвечивающей волны. Алгоритм протестирован в экспериментах на вертикальной струйной установке ИТПМ СО РАН. Результаты хорошо согласуются как с известными из литературы данными контактных измерений, так и с численным решением гидродинамической задачи.

Бабкин В.И., Гулин А.И., Смагин А.Е., Галиев А.Л., Сухинец Ж.А. «Самонастраивающийся измеритель температуры газа ГТД на струйно-акустических датчиках» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 11, с. 35-43 (2020)

Ррассматриваются методы и средства измерения температуры в газотурбинных двигателях. Предложена схема самонастраивающегося измерителя температуры, состоящая из двух каналов, содержащих струйные генераторы, пьезоэлектрические преобразователи и адаптивные селекторы для выделения информативной первой гармоники. Сигнал с датчиков корректируется схемой самонастройки, которая позволяет вычислить модельное значение температуры по косвенным параметрам. При разработке схемы использовался программный продукт Matlab Simulink, функционал которого позволил получить модель переходного процесса разработанной схемы. Представлены разработанный алгоритм работы самонастраивающегося измерителя температуры газа газотурбинного двигателя на струйно-акустических датчиках и результаты компьютерного моделирования, подтверждающие повышение быстродействия до 0,007 с. Ключевые слова: газотурбинный двигатель, самонастраивающийся измеритель, струйно-акустический датчик, температура.

Сухинец Ж.А., Галиев А.Л., Валямова О.О., Гулин А.И. «Интеллектуальное дифференциальное устройство измерения расхода газа акустическими мультивибраторами» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 3, с. 16-22 (2021)

Рассмотрен подход к увеличению надежности и быстродействия измерения расхода газа интеллектуальным расходомером на базе акустических мультивибраторов (АМ). Проведен анализ факторов, вызывающих погрешности измерения при эксплуатации расходомеров в различных условиях. Основная погрешность имеет место в нормальных условиях эксплуатации средства измерения. При отклонении условий эксплуатации от нормальных возникает дополнительная погрешность. На практике наиболее распространенной причиной возникновения дополнительной погрешности является изменение температуры измеряемой среды. Также недостатком известных расходомеров на базе АМ является потеря работоспособности при выходе из строя одного из измерительных каналов. Предложена схема дифференциального расходомера газа, которая позволяет устранить дополнительную погрешность из-за изменения параметров измеряемой среды. Устройство включает в себя два канала измерения и блок обработки информации. Каждый канал измерения содержит АМ, пьезоэлектрический преобразователь (ПЭП) для преобразования акустического сигнала в электрический и усилитель. Усилитель на специализированной микросхеме MH2XA010-05 для обработки сигналов акустических датчиков с пьезоэлемента решает задачи цифровой обработки сигнала, измеренного интеллектуальным датчиком. Блок обработки информации содержит схему вычитания частот и логические элементы, с которых сигнал поступает на выход прибора в случае отказа одного из измерительных каналов, сохраняя работоспособность расходомера при выходе из строя одного из каналов измерения. Ключевые слова: расход газа, струйный генератор, интеллектуальный датчик, дифференциальная схема измерения, акустический мультивибратор.

Сухинов А.И., Белова Ю.В., Чистяков А.Е. «Моделирование биогеохимических циклов в прибрежных системах Юга России» Математическое моделирование, 33, № 3, с. 20-38 (2021)

Работа посвящена разработке и исследованию математической модели биогеохимических процессов, происходящих в прибрежных системах Юга России, позволяющей повысить точность прогнозирования динамики фитопланктонных популяций с учетом влияния солености и температуры на их развитие и трансформацию форм фосфора, азота и кремния. Проведено исследование непрерывной модели, выполнена линеаризация нелинейных функций источников и получены достаточные условия единственности решений взаимосвязанных по начальным и конечным условиям цепочек начально-краевых задач, сформулирована теорема. Построены разностные схемы, базирующиеся на усовершенствованной дискретизации адвективных членов линеаризованных начально-краевых задач на пространственной сетке, на основе линейных комбинаций схем типа «кабаре» и центрально-разностных. Данные схемы имеют лучшую точность, повышенный запас устойчивости и применимы в большем диапазоне сеточных чисел Пекле по сравнению с традиционными разностными схемами. Получены начальные условия и уточненные параметры системы уравнений, по гидрографическим картам восстановлены поля солености и температуры для Азовского моря, обладающие достаточной степенью гладкости. Разработан программный комплекс и проведен численный эксперимент по диагностическому и прогностическому моделированию биогеохимических процессов в Азовском море в летнее время в условиях современного осолонения. Результаты моделирования согласуются с имеющимися данными наблюдений.

Маршалова Г.С., Сухоцкий А.Б. «Аэродинамическое сопротивление при малых числах Рейнольдса и методика расчета скорости воздуха в одно- и многорядных оребренных пучках с вытяжной шахтой» Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-мат. навук), 57, № 1, с. 108-118 (2021)

Перспективным способом повышения энергетической эффективности эксплуатации воздухоохлаждаемых теплообменников является периодическое отключение вентиляторов при определенных температурах окружающего воздуха при постоянной тепловой мощности. Дополнительное оснащение данных теплообменных аппаратов устройствами, увеличивающими тягу (например, вытяжной шахтой), способствует интенсификации теплоотдачи за счет усиления свободного движения воздуха подъемными силами. При этом теплообменник переходит в режим смешанной конвекции. При проведении расчета воздухоохлаждаемых теплообменников с вытяжной шахтой необходимо наличие данных по аэродинамическому сопротивлению трубных пучков при малых числах Рейнольдса (Re<1000), которые позволят вычислить скорость течения воздуха в пучке. Однако в настоящее время исследования аэродинамического сопротивления при смешанной конвекции практически отсутствуют. Также существует необходимость учета влияния внешних воздушных потоков на гравитационную тягу, создаваемую шахтой, так как воздухоохлаждаемые теплообменники предназначены для работы вне помещений. По результатам проведенных экспериментальных исследований получено представление о массообменных процессах в оребренном пучке и вытяжной шахте, разработана методика расчета скорости воздуха в одно- и многорядных оребренных пучках с вытяжной шахтой и определено их аэродинамическое сопротивление при малых числах Рейнольдса. Также выявлено влияние внешних воздушных потоков на гравитационную тягу, создаваемую шахтой.

Андреев А.Ф., Балега Ю.Ю., Гапонов-Грехов А.В., Денисов Г.Г., Зелёный Л.М., Кочаровский Вл.В., Литвак А.Г., Мареев Е.А., Сергеев А.М., Сюняев Р.А., Трюмпер И.Э., Черепащук А.М. «Владимир Васильевич Железняков (к 90-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 2, с. 221-222 (2021)

Сянцзюнь Шань, Фанцзинь Сунь «Эволюция чередуюшейся структуры течения в просвете между тандемом цилиндров и ближнем следе за ними» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 3-15 (2021)

Эволюция структуры течения в просвете между двумя расположенными тандемом цилиндрами и в ближнем следе за ними, происходящая в режиме чередования, исследована при помощи разрывного метода Галеркина высокого порядка. Нестационарные поля течения, завихренности и давления, а также нестационарные окружные распределения давления и распределения продольной скорости вдоль центральной линии следа изучены при числе Рейнольдса 200 и безразмерном расстоянии между цилиндрами, равном 2.3. Результаты исследования показывают, что течение в просвете между цилиндрами происходит в чередующемся режиме, образуя при взаимодействии с квазистатическими вихрями либо одностороннее, либо двустороннее присоединение оторвавшегося сдвигового слоя. Кроме того, под влиянием течения в просвете за задним цилиндром образуется ближний вихревой след, который существенным образом влияет на длину циркуляционной зоны. В заключение обсуждается физический механизм присоединения сдвигового слоя и образования течения в просвете в рассмотренном чередующемся режиме.

Кирпичников В.Ю., Кощеев А.П., Сятковский А.И. «Исследования эффективности металл-полимерных вибропоглощающих покрытий с тонким армирующим слоем» Прикладная механика и техническая физика, 61, № 6, с. 70-74 (2020)

Представлены результаты экспериментального исследования эффективности армированных вибропоглощающих покрытий, содержащих тонкий вязкоэластичный полимерный слой с высокой демпфирующей способностью и армирующие слои различной толщины. Проведены измерения вибровозбудимости стальных пластин в отсутствие или при наличии вибропоглощающего покрытия на их поверхности. Показано, что нанесение исследуемого покрытия позволяет значительно уменьшить вибрацию и звукоизлучение пластинчатых элементов конструкций.