Копытенко Ю.А., Петрова А.А., Гурьев И.С., Лабецкий П.В., Латышева О.В. «Анализ информативности магнитного поля Земли в околоземном космическом пространстве» Космические исследования, 59, № 3, с. 177-190 (2021)

Представлены результаты исследования информативности аномалий модуля и компонент магнитного поля Земли в околоземном космическом пространстве в интервале высот от 300 до 800 км. Магнитные аномалии вычислены по трехмерной компонентной модели магнитного поля Земли СПбФ ИЗМИРАН. Для сопоставления с эмпирическими данными, полученными космическими аппаратами CHAMP и Swarm, произведены расчеты магнитных аномалий и их градиентов по компонентной модели для высот 400 и 450 км. С целью выявления особенностей строения литосферы магнитоактивных зон, наблюдаемых в околоземном пространстве, построены глубинные разрезы по магнитным аномалиям, аномалиям силы тяжести и сейсмологическим данным. Результаты исследования магнитных аномалий околоземного пространства имеют научное, практическое и прикладное значение для решения поисковых геолого-геофизических задач и вопросов навигации космических аппаратов.

Ладонкина М.Е., Неклюдова О.А., Тишкин В.Ф. «Гибридный численный поток для решения задач сверхзвукового обтекания твердых тел» Математическое моделирование, 33, № 5, с. 47-56 (2021)

Численное моделирование сверхзвукового обтекания твердых тел является сложной задачей из-за возможности возникновения нефизичных неустойчивостей, которые могут повлиять на решение. В настоящей работе предлагается новый гибридный численный поток для вычисления потоков Эйлеровой части системы уравнений Навье–Стокса, который позволяет избежать возникновения неустойчивости и сохраняет высокую точность на ударных волнах и пограничных слоях. Данный поток представляет собой комбинацию между численным потоком Годунова и численным потоком Русанова–Лакса–Фридрихса. Проведено численное моделирование сверхзвукового обтекания крылатой ракеты Tomahawk.

Базилевская Г.А., Дайбог Е.И., Логачев Ю.И., Власова Н.А., Гинзбург Е.А., Ишков В.Н., Лазутин Л.Л., Нгуен М.Д., Сурова Г.М., Яковчук О.С. «Некоторые особенности солнечных протонных событий и длительных гамма-вспышек в 24 цикле солнечной активности» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 8, с. 1185-1188 (2021)

Проведено сравнение характеристик солнечных космических лучей на базе Каталога солнечных протонных событий 24-го цикла солнечной активности и солнечных событий с длительным высокоэнергичным гамма-излучением по данным измерений на гамма-телескопе Ферми. Высокоэнергичные γ-кванты являются в основном продуктом распада π_о, которые возникают при взаимодействии на Солнце протонов высокой энергии. Источники гамма-вспышек, не сопровождавшихся солнечными протонами, находились в восточной полусфере Солнца, и связанные с ними выбросы корональной массы двигались не в сторону Земли. Солнечные протоны от таких источников, как правило, не регистрируются земным наблюдателем.

Кузьмин А.В., Журавлев С.В., Котонаева Н.Г., Лапшин В.Б. «Эксперименты по регистрации ионосферных параметров и выделению опасных явлений в ионосфере при использовании ионозонда с заданными характеристиками волнового фронта» Гелиогеофизические исследования, № 29, с. 38-49 (2021)

Разработан программно-аппаратный комплекс зондирования ионосферы в декаметровом диапазоне радиоволн, позволяющий генерировать волновой фронт сложной структуры, в том числе с орбитальным моментом импульса. Экспериментальные исследования с использованием комплекса показали наличие в составе спектра принятого сигнала дополнительных частот. Прием отраженных сигналов от мелкомасштабных и крупномасштабных неоднородностей ионосферы, образованных в спорадическом слое Es, показал наличие в составе отраженного сигнала спектральных составляющих со смещением по отношению к несущей частоте. В случае излучения полоской электромагнитной волны такие эффекты не наблюдались.

Толоконников Л.А., Ларин Н.В. «Рассеяние цилиндром с неоднородным покрытием звуковых волн, излучаемых линейным источником, в плоском волноводе» Математическое моделирование, 33, № 8, с. 97-113 (2021)

Статья посвящена математическому моделированию акустического поля, рассеянного абсолютно жестким круговым цилиндром с непрерывно-неоднородным упругим покрытием, помещенным в плоский волновод, заполненный идеальной жидкостью. Плотность и модули упругости материала покрытия описываются непрерывными функциями радиальной координаты. Одна из границ волновода является идеальной (абсолютно жесткой или акустически мягкой), а другая сколь угодно мало отличается от идеальной. Первичное поле возмущений представляет собой гармоническую звуковую волну, излучаемую линейным источником. Акустическое поле в волноводе ищется в виде суммы вкладов от источника и рассеивателя. Вклад от рассеивателя определяется на основе решения задачи дифракции цилиндрической звуковой волны на жестком цилиндре с непрерывно-неоднородным упругим покрытием в свободном пространстве. Используя интегральную форму записи цилиндрической волны и интегральное представление волновых цилиндрических функций через декартовы базисные решения уравнения Гельмгольца, вклады от источника и рассеивателя находятся в виде суперпозиции плоских волн с учетом многократного отражения от границ волновода. Представлены результаты расчетов акустического поля в волноводе, когда одна граница волновода является абсолютно жесткой, а другая – незначительно отличается от акустически мягкой. Показано, что с помощью неоднородного покрытия можно изменять звукоотражающие свойства цилиндрического тела в волноводе.

Мищенко М.А., Ларионов И.А., Богомолов Л.М., Сычёв В.Н. «Мониторинг геоакустической эмиссии осадочных пород при помощи лазерного деформографа-интерферометра и трехкомпонентного пьезоэлекторического сейсмоприемника» Вестник Камчатской региональной ассоциации "Учебно-научный центр" (КРАУНЦ). Серия: Физико-математические науки», 20, № 4, с. 83-90 (2017)

Представлены результаты комплексных геодеформационных наблюдений на Камчатке. В качестве регистрирующих систем использовались лазерный деформограф-интерферометр (разработан в ИКИР ДВО РАН) и трёхкомпонентный пьезоэлектрический сейсмоприёмник, изготовленный ЗАО «Геоакустика» и предоставленный ИМГиГ ДВО РАН в рамках совместных исследований. Проведен анализ сигналов, принимаемых одновременно разными системами регистрации. Среди них выявлены сейсмические сигналы от землетрясений, импульсы с частотой до 100 Гц и более высокочастотные геоакустические сигналы, регистрируемые ранее системой разнесенных гидрофонов в ИКИР ДВО РАН.

Ларионов И.А., Марапулец Ю.В. «Некоторые особенности атмосферно-литосферного наблюдения акустического излучения в пункте «Карымшина» на Камчатке» Вестник Камчатской региональной ассоциации "Учебно-научный центр" (КРАУНЦ). Серия: Физико-математические науки», 26, № 1, с. 94-99 (2019)

Излагаются результаты комплексных наблюдений акустического излучения в приповерхностных породах и в атмосфере у поверхности земли. Инструментами наблюдений служат лазерный деформограф-интерферометр и микробарометр, установленные в непосредственной близости друг от друга. В работе приводится описание способа установки оборудования, показано как влияние метеорологических помех на исследуемые величины, так и возмущения, обусловленные сейсмическими и тектоническими процессами

Цветков Д.Ю., Павлюк Н.Н., Возякова О.В., Шатский Н.И., Татарников А.М., Никифорова А.А., Бакланов П.В., Блинников С.И., Ушакова М.Г., Ларионова Е.Г., Борман Г.А. «Сверхновая типа II-P SN 2018aoq в NGC 4151: кривые блеска, модели и расстояние» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 5, с. 325-341 (2021)

Бородина И.А., Зайцев Б.Д., Теплых А.А., Алсовэйди А.К.М., Ларионова О.С., Гулий О.И. «Определение микробных клеток при их взаимодействии с фаговыми мини-антителами датчиком на основе резонатора с поперечным электрическим полем из пьезокерамики ЦТС-19» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 6, с. 771-776 (2021)

Описывается конструкция датчика на основе акустического резонатора с поперечным электрическим полем, изготовленного из пьезокерамики ЦТС-19 для экспресс-анализа микробных клеток. Показана возможность обнаружения и идентификации микробных клеток путем регистрации их специфического взаимодействия с фаговыми мини-антителами непосредственно в суспензии. Время анализа не превышает 5 мин.

Асеев А.Л., Бугаев А.С., Велихов Е.П., Гуляев Ю.В., Красников Г.Я., Латышев А.В., Панченко В.Я., Руденко О.В., Сауров А.Н., Сигов А.С., Чаплыгин Ю.А., Черепенин В.А. «Памяти Владислава Ивановича Пустовойта» Успехи физических наук, 191, № 8, с. 899-900 (2021)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.2021.07.039012

Соболевский Н.М., Латышева Л.Н., Кузнецов Н.В., Панасюк М.И., Подзолко М.В. «Моделирование потоков частиц и поглощенной дозы за защитой от космических лучей с использованием транспортного кода SHIELD» Космические исследования, 59, № 4, с. 306-314 (2021)

Разработана специальная версия транспортного кода SHIELD, предназначенная для задач радиационной защиты в космосе. Выполнен расчет потоков первичных и вторичных частиц и мощности поглощенной дозы в водном фантоме за различной защитой под воздействием галактических космических лучей (ГКЛ) с использованием модели ГКЛ, разработанной НИИЯФ МГУ. Кратко описана архитектура кода SHIELD, включая модели ядерных реакций. Тормозные способности dE/dX(E) вычисляются в интервале энергий 10 кэВ/нуклон–100 ГэВ/нуклон. Расчет выполнен в сферической геометрии, что позволяет в простой постановке задачи, сравнить потоки частиц разных типов в фантоме, а также оценить вклад в дозу разных компонент ГКЛ в зависимости от параметров защиты.

Копытенко Ю.А., Петрова А.А., Гурьев И.С., Лабецкий П.В., Латышева О.В. «Анализ информативности магнитного поля Земли в околоземном космическом пространстве» Космические исследования, 59, № 3, с. 177-190 (2021)

Представлены результаты исследования информативности аномалий модуля и компонент магнитного поля Земли в околоземном космическом пространстве в интервале высот от 300 до 800 км. Магнитные аномалии вычислены по трехмерной компонентной модели магнитного поля Земли СПбФ ИЗМИРАН. Для сопоставления с эмпирическими данными, полученными космическими аппаратами CHAMP и Swarm, произведены расчеты магнитных аномалий и их градиентов по компонентной модели для высот 400 и 450 км. С целью выявления особенностей строения литосферы магнитоактивных зон, наблюдаемых в околоземном пространстве, построены глубинные разрезы по магнитным аномалиям, аномалиям силы тяжести и сейсмологическим данным. Результаты исследования магнитных аномалий околоземного пространства имеют научное, практическое и прикладное значение для решения поисковых геолого-геофизических задач и вопросов навигации космических аппаратов.

Буренин А.В., Войтенко Е.А., Лебедев М.С., Моргунов Ю.Н., Тагильцев А.А. «Исследование особенностей формирования импульсных откликов в подводных звуковых каналах при дальнем распространении широкополосных сигналов» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 14, № 3, с. 65-70 (2021)

Приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований по распространению и приему в подводных звуковых каналах широкополосных импульсных сигналов на основе псевдослучайных последовательностей. Анализ экспериментально полученных импульсных характеристик указывает на наличие предпосылок для повышения помехоустойчивости приема навигационных и командных сигналов, а также увеличения дальности действия при неизменной мощности излучения. Цель специально выполненных экспериментальных работ заключалась в получении исходных данных для повышения эффективности навигационных систем дальнего радиуса действия путем оптимизации характеристик излучаемых сигналов. Исследованы особенности формирования импульсных откликов при приеме сигналов с различной частотной полосой и длительностью символов, а также динамика структуры откликов при смещениях глубины приёмного гидрофона относительно оси подводных звуковых каналов. На основе лучевых представлений осуществлена физическая интерпретация полученных экспериментальных результатов для практического применения в решении актуальных задач гидроакустики и океанологии.

Сасорова Е.В., Левин Б.В. «О связи вариаций скорости вращения Земли и ее сейсмической активности. Вступление Земли в новую фазу уменьшения угловой скорости вращения» Вестник Камчатской региональной ассоциации "Учебно-научный центр" (КРАУНЦ). Серия: Физико-математические науки», 20, № 4, с. 91-100 (2017)

Cейсмическая активность Земли демонстрирует отчетливую неравномерность (неоднородность) как в пространстве, так и во времени. Периоды усиления сейсмической активности (СА) сменяются периодами ее спада. Усиление СА в одном регионе может сопровождаться ее ослаблением в другом. В работе впервые сделана попытка определить влияние низкочастотных составляющих вариаций угловой скорости вращения Земли на динамику ее сейсмической активности. Анализ временных рядов плотности сейсмических событий и вариаций скорости вращения Земли длительностью около 300 лет показывает, что каждый этап уменьшения угловой скорости вращения (торможения) сопровождается увеличением плотности сейсмических событий, а этапы увеличения угловой скорости вращения (разгона) сопровождаются уменьшением плотности событий. В настоящее время Земля входит в начальную фазу нового процесса торможения, что может привести к усилению глобальной сейсмической активности.

Петронюк Ю.С., Титов С.А., Левин В.М., Рыжова Т.Б. «Ультразвуковая визуализация динамики разрушения армированных композитов» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 6, с. 836-841 (2021)

Представлены результаты исследования структуры образцов, выполненного с помощью импульсного акустического микроскопа, совмещенного со специально разработанной миниатюрной испытательной машиной. Рассматриваются особенности проведения таких экспериментов. Показана возможность измерения деформации образца при его механических испытаниях неразрушающими методами акустической микроскопии.

Переслегин С.В., Левченко Д.Г., Карпов И.О. «Вибрационная волна на поверхности воды: параметрическое возбуждение и радиолокационное наблюдение» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 14, № 2, с. 39-53 (2021)

Задача о возбуждении волн на поверхности воды от неподвижного осциллирующего подводного источника рассматривается в связи с проблемой дистанционного обнаружения таких источников. Показано, что затухание импульса низкочастотного источника с глубиной может в значительной степени компенсироваться усилением параметрически возбуждаемой поверхностной волны гравитационно-капиллярного (ГК) диапазона, причём ширина области возбуждения возрастает при увеличении амплитуды вибрационной мембраны. Согласно имеющейся модели, учёт вязкости приводит к оценке порога возбуждения порядка ξ₀∼10^–2 см по амплитуде поверхностной (возбуждающей) волны, и этот порог максимален в центре ГК области, при длине возбуждаемой ГК волны λ₀=1.74 см. Сама же область возбуждения перемещается по спектру в соответствии с частотой вибратора, и наиболее эффективен случай удвоенной частоты вибратора по отношению к частоте возбуждаемой волны F₀=13.5 Гц. Полученные модельные результаты важны для задач, связанных с радиолокацией морской поверхности. Для их проверки создана лабораторная экспериментальная установка и проведены измерения рассеяния электромагнитных волн сантиметрового диапазона от области кольцевых бегущих волн, возбуждаемых вокруг пятна над вибрирующей мембраной, где возникают стоячие волны («рябь Фарадея»). Осциллограммы и спектры на выходе фазового детектора радара, работающего в режиме диффузно-резонансного (брэгговского) рассеяния, были получены и сравнивались для двух типов вибраторов – приповерхностного и донного, и эти исследования будут продолжены. Продемонстрированы перспективы использования изучаемого эффекта для обнаружения источников низкочастотных волн сейсмического происхождения и их радиолокационного мониторинга.

Ющенко В.П., Легкий В.Н., Литвиненко С.А., Буднов С.А. «Анализ влияния поверхностных волн от движущегося объекта на его изображение при реконструкции с использованием апертурного синтеза» Автометрия, 54, № 3, с. 70-77 (2018)

Рассмотрена реконструкция изображения сечения тонкой проволоки, полученного с помощью ультразвукового локатора в водной среде на частоте 1,3 МГц при монохроматическом зондирующем сигнале. Реконструкция изображения осуществлена с использованием синтезированной апертуры путём корреляционной обработки траекторного доплеровского сигнала с рассчитанными опорными траекторными сигналами от точечных объектов. Учтено мешающее действие на реконструкцию изображения отражённой ультразвуковой волны от поверхностной волны, оставляемой движущейся проволокой. Приведены результаты реконструкции изображения сечения проволоки по модельным и экспериментальным траекторным сигналам при наличии поверхностной волны. Ключевые слова: поверхностная волна, ультразвук, монохроматический зондирующий сигнал, апертурный синтез, реконструкция изображения, траекторный сигнал, томография

Легуша А.А., Попов Ю.Н. «Поглощение акустической волны в волноводе с импедансными граничными условиями» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2, с. 113-121 (2020)

Объект и цель научной работы. Исследование закономерностей изменения акустического импульса при его распространении в ограниченных средах является одной из фундаментальных задач акустики, позволяющих ставить и решать обратную задачу об определении диссипативных и резонансных свойств данных сред. В работе исследовались физические процессы, происходящие при распространении импульса в цилиндрическом волноводе с жесткими стенками. Материалы и методы. Для анализа механизма диссипации были проведены экспериментальные исследования распространения импульса в гидроакустической трубе, с помощью аналитических методов выполнено теоретическое описание полученных результатов. Моделирование распространяющегося импульса в конечно-элементной модели волновода использовалось для подтверждения теоретических оценок и эксперимента. Основные результаты. Проведены экспериментальные исследования физических процессов при распространении акустического импульса в ограниченном пространстве цилиндрического волновода, ограниченного стенками, по характеристикам близкими к абсолютно жестким. Данные показали возможность контроля изменения фазовой скорости, амплитуды и формы сигнала, что позволило с достаточной степенью точности количественно оценить величину импеданса внутренних стенок волновода и диссипацию акустической энергии. Проведенный расчет на численной модели с учетом полученных теоретически количественных оценок величин диссипации и значения импеданса внутренней поверхности волновода показал хорошее соответствие между модельными и экспериментальными характеристиками изменения распространяющегося импульса. Заключение. В работах, посвященных описанию распространения акустических волн в волноводах, вопросы, посвященные диссипации энергии, как правило, не рассматриваются, особенно в тех случаях, когда она слабо влияет на результат измерений. Теоретическая ценность проведенных исследований заключается в количественной оценке диссипации энергии волны по параметрам, которые в эксперименте могут быть определены с достаточной точностью: фазовая скорость, форма импульса. Дальнейшее повышение точности экспериментальных данных, прежде всего в широком частотном диапазоне, позволит усовершенствовать теоретическую модель диссипации за счет учета механизма неоднородных вязких и тепловых волн вблизи внутренней поверхности волновода. Практическое значение исследований заключается в повышении достоверности экспериментальных данных и развитии физико-математических моделей поглощения подводного звука за счет вынужденного переменного потока с высокотрансформированной скоростью вязкой жидкости в тонком поверхностном слое вблизи упругой стенки.

Васильев Б.П., Легуша Ф.Ф., Разрезова К.В. «Расчет и разработка пленочных термоакустических источников излучения звука в газах и жидкостях» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 4, № 4, с. 27-36 (2018)

Данная работа носит обзорный характер по результатам проведенных исследований процессов излучения звука в газах и жидкостях плёночными термоакустическими источниками – термофонами. Целью статьи является показать особенности расчета, работы и определения основных акустических характеристик термофонов, способов повышения эффективности их излучения и направлений возможного практического применения. Представлены основные соотношения и формулы, расчет по которым подтверждается проведенными экспериментальными результатами, анализируются способы возбуждения и повышения эффективности термофонов. Пленочные термофоны различной формы без теплоизолирующей подложки обладают равномерными, воспроизводимыми акустическими характеристиками, которые можно прогнозировать путем расчета, зная теплофизические константы используемых материалов конструкции термофонов. В качестве активных элементов термофонов использовались тонкие плёнки, сформированные методом вакуумного напыления металлов на поверхностях несущих пластин, изготовленных из полимерных материалов. При пропускании через активный элемент переменного электрического тока с частотой f происходит излучение звуковой волны на удвоенной частоте 2f. Плёночные термофоны являются единственными источниками звука, излучающая поверхность которых удовлетворяет определению поршневого излучателя. Термофоны работают в диапазоне частот от 1,0 до 150 кГц. Перспективным направлением исследования является использование термофонов в качестве источников излучения звука в жидкую среду. Приводятся результаты исследования излучения пленочного термофона в две жидкости (дистиллированная вода и керосин). По сравнению с излучением в воздух излучение в керосин, например, выше примерно на 20 дБ.

Легуша Ф.Ф., Попов Ю.Н. «Численное моделирование распространения акустического сигнала в подводном звуковом канале» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2, с. 122-133 (2020)

Объект и цель научной работы. Развитие методов численного моделирования значительно расширяет возможности теоретического анализа в задачах, связанных с большим объемом вычислений и набором исходных данных, к которым можно отнести задачи о распространении звука в море. В статье проводится анализ возможности численной модели по описанию физического процесса распространения акустического сигнала в подводном звуковом канале в условиях глубокого моря. Материалы и методы. Расчет распространения акустического сигнала проводится в рамках лучевой теории на численной модели с учетом распределения профиля скорости звука по глубине и характеристик морского дна. Основные результаты. Показано, что в зависимости от вертикального распределения скорости звука, глубины погружения источника и расстояния направление распространения звуковой волны может меняться в значительном диапазоне углов в вертикальной плоскости. В связи с этим для объекта сложной геометрии расчет реальной силы цели целесообразно проводить не только от курсового угла в горизонтальной плоскости, но и с учетом возможного диапазона углов в вертикальной плоскости. Заключение. На модели рассчитан диапазон углов распространения волны в дальней зоне, с учетом которых возможна оценка изменения характеристик силы цели объекта. Практическое значение работы заключается в совершенствовании методов расчета реальной силы цели объектов сложной формы с учетом современных возможностей моделирования условий распространения акустических сигналов в океане.

Легуша Ф.Ф., Чижов Г.В. «Влияние вихрей шлихтинга на поглощение звука поверхностью твердого тела» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 4, № 4, с. 6-16 (2018)

Целью данной работы является исследование механизмов диссипации акустической энергии за счет физических процессов, протекающих в акустическом пограничном слое (АПС), который возникает при взаимодействии стоячей звуковой волны с твердой поверхностью. В отличии от ламинарного АПС в этом случае в пристеночном слое среды, кроме неоднородных вязких и тепловых волн, возникают акустические течения Шлихтинга. Вихри могут существовать только за счет энергии отбираемой у стоячей звуковой волны в следствии чего в АПС появляется дополнительный механизм диссипации энергии. В качестве объекта исследований была выбрана цилиндрическая труба с жесткими стенками, торцы которой закрыты импедансными крышками. При возбуждении в трубе продольных полуволновых резонансов, в трубе возбуждаются стоячие волны, сформировавшиеся за счет взаимодействия бегущих навстречу друг другу нормальных звуковых волн нулевого порядка.

Першин С.М., Брысев А.П., Гришин М.Я., Леднёв В.Н., Бункин А.Ф., Клопотов Р.В. «Реконструкция нелинейного профиля давления ультразвукового пучка в воде по сигналам лидара комбинационного рассеяния» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 6, с. 863-868 (2021)

Выполнена лидарная реконструкция нелинейного профиля давления в фокусе ультразвукового пучка, излученного в воду на частоте 2.0 МГц и имеющего ударный фронт с амплитудой 50 МПа. Это оказалось возможным за счет установленной связи между степенью деформации полосы валентных колебаний О–Н в спектре комбинационного рассеяния света в воде, амплитудой упругого рассеяния и давлением в точке зондирования. Профиль, полученный с помощью лидара, хорошо соответствует профилю, измеренному PVDF-гидрофоном.

Архангельский А.И., Гальпер А.М., Архангельская И.В., Бакалдин А.В., Гусаков Ю.В., Далькаров О.Д., Егоров А.Е., Леонов А.А., Паппе Н.Ю., Рунцо М.Ф., Стожков Ю.И., Сучков С.И., Топчиев Н.П., Хеймиц М.Д., Чернышева И.В., Юркин Ю.Т. «Система отбора событий гамма-телескопа ГАММА-400» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 8, с. 1160-1164 (2021)

Комплекс научной аппаратуры с высоким угловым и энергетическим разрешением ГАММА-400 разрабатывается в соответствии с Федеральными космическими программами России на 2009–2015 и 2016–2025 годы и предназначен для получения данных для определения природы “темной материи” во Вселенной, развития теории процессов в активных астрофизических объектах, происхождения высокоэнергичных космических лучей и физики элементарных частиц. Приведены особенности реализации, основные технические характеристики, а также текущее состояние разработки системы отбора событий гамма-телескопа комплекса.

Леонов В.В., Гришко Д.А., Айрапетян М.А., Швыркина О.С., Никитин Г.А. «Тепловой анализ траекторий возвращения от луны с несколькими входами в атмосферу для баллистической капсулы и аппаратов скользящего спуска» Космические исследования, 59, № 3, с. 196-208 (2021)

Исследуется схема возвращения спускаемого аппарата от Луны с несколькими промежуточными прохождениями земной атмосферы перед совершением посадки. Показаны особенности поведения таких траекторий вблизи Земли для баллистической капсулы и аппаратов скользящего спуска, обладающих малым аэродинамическим качеством (0.3–0.5). Использование атмосферы в качестве естественного способа торможения позволяет уменьшить инерционные и тепловые нагрузки по сравнению с прямым входом с околопараболической скоростью. Однако уменьшение величин нагрузок сопровождается увеличением продолжительности их воздействия. Даже в случае одного промежуточного прохождения атмосферы это приводит к выгоранию заметно большей (по сравнению с прямым входом) массы теплозащитного покрытия, являющегося ключевым фактором обеспечения безопасности спуска. В статье показано, что использование траекторий с одним промежуточным прохождением атмосферы позволяет изменить характер уноса теплозащитного покрытия, состоящего из наполнителя и связующего. При прямом входе с околопараболической скоростью происходит разрушение наполнителя, сопровождаемое изменением формы аппарата. При использовании схемы с предварительным атмосферным торможением основная масса унесенного вещества приходится на связующее, что приближает режим спуска к многократно отработанному на практике сходу с низкой околоземной орбиты.

Леонов Е.А., Полбин А.В. «Численный поиск глобального решения в модели двухрежимной экономики с исчерпаемым запасом углеводородов» Математическое моделирование, 33, № 8, с. 42-58 (2021)

Работа посвящена численному поиску оптимальной траектории в модели экономического роста с двумя секторами: производственным и энергетическим. В энергетическом секторе есть возможность использовать энергоресурсы из ограниченных запасов. Переключение экономики на режим работы без ресурса, момент которого не фиксирован и зависит от поведения агентов, вносит особенности в фазовый портрет и обуславливает необходимость численного поиска именно глобального решения, на что и нацелена данная работа. Для решения этой многомерной задачи предлагается использовать алгоритм стрельбы с использованием модифицированного метода Ньютона для обновления начальной точки, а также обсуждаются нюансы применения этого подхода к экономическим задачам данного типа.

Богод В.М., Стороженко А.А., Тлатов А.Г., Кузанян К.М., Абунин А.А., Лесовой С.В., Pons Omar, Uratsuka Marta, Zaldivar Ramses, Pablo Sierra «Разработка проекта реконструкции Гаванской радиоастрономической станции в составе российских служб Солнца и космической погоды» Космические исследования, 59, № 2, с. 102-110 (2021)

Необходимость воссоздания Гаванской наблюдательной солнечной станции сегодня диктуется важностью получения регулярного прогноза активности Солнца в широком диапазоне временных интервалов. Подробно описана концепция создаваемой наблюдательной сети, инфраструктура патрульной станции как элемента сети. Функции этой сети предоставят непрерывный наблюдательный материал для Российских служб Солнца и Космической Погоды и будут независимы от космических наблюдений, но способны использовать их для контроля качества. Рассмотрены физические основы комплексных наблюдений для широкого круга гелиогеофизических явлений.

Авакян А.Л., Липунова Г.В., Маланчев К.Л., Шакура Н.И. «Изменение орбитального периода двойной системы из-за вспышки аккреционного диска с ветром» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 6, с. 403-415 (2021)

Дроздов В.В., Лисовский А.Я. «Шумовое загрязнение среды при судоходстве и экологическая безопасность экосистем» Безопасность жизнедеятельности, № 7, с. 41-49 (2021)

Рассмотрены основные международные нормативные требования в отношении снижения шумового загрязнения среды при судоходстве. Проанализированы особенности шумового воздействия среды на водные организмы – рыб и млекопитающих. Обобщены источники техногенных подводных шумов, способных оказывать негативное воздействие на состояние биологических объектов, в том числе промысловых рыб. Представлены результаты оценки уровня атмосферного шума, связанного с судоходством, на примере района морского канала порта Санкт-Петербург. Обосновано, что организационные, конструкторские и технологические решения, направленные на снижение шумового загрязнения среды при судоходстве, должны стать важной частью комплекса мероприятий по обеспечению экологической безопасности морских экосистем и прибрежной зоны. Ключевые слова: судоходство, техногенные источники подводного шума, влияние подводного шума на водные организмы, экологическая безопасность

Аникин А.А., Дьячкова М.В., Литвак М.Л., Митрофанов И.Г., Мокроусов М.И., Никифоров С.Ю., Санин А.Б. «Перспективный эксперимент с гамма-спектрометром на борту мобильного космического аппарата для изучения элементного состава вещества Луны, Марса и других небесных тел без атмосферы или с тонкой атмосферой» Космические исследования, 59, № 1, с. 44-50 (2021)

Предложена новая концепция космического эксперимента с гамма-спектрометром на борту мобильного космического аппарата для изучения состава вещества Луны, Марса и других небесных тел без атмосферы или с тонкой атмосферой на основе метода меченых заряженных частиц галактических космических лучей. Предложенная методика позволяет практически полностью исключить фон гамма-излучения от космического аппарата, на борту которого установлен прибор, и значительно повысить пространственное разрешение при изучении элементного состава вещества вдоль трассы движения мобильного космического аппарата.

Литвиненко Л.Н., Литвиненко В.В. «Эль-Ниньо 1997–1998 гг. и 2015–2016 гг. на фоне синхронизации сил тяготения Луны и Солнца в период экваториальных солнечных затмений» Географическая среда и живые системы. Предыдущее название: Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Естественные науки (с 2004 по 2019 год), № 1, с. 6-16 (2021)

Цель. Выявить сходство причин формирования самых сильных в современной истории Эль-Ниньо 1997–1998 гг. и 2015–2016 гг., которые объединены 120, 125, 130 сериями Саросов солнечных затмений. Процедура и методы. Изучены научные работы о причинах возникновения и классификации событий Эль-Ниньо. Проанализированы совпадения в траекториях экваториальных солнечных затмений в период заключительной фазы формирования Эль-Ниньо. Результаты. Экстремальные события ЭНЮК, выделенные сотрудниками МГУ, распределились следующим образом: пятнадцать лет из восемнадцати с событиями Ла-Нинья (кроме 1955, 1965, 1976 гг.) были годами с двумя полярными затмениями и, как правило, предшествовали годам с Эль-Ниньо. Особенностью одиннадцати из двенадцати лет с январскими Эль-Ниньо (за исключением 1978 г.) являлось наличие траекторий солнечных затмений, проходящих через акваторию тропических и экваториальных районов Тихого или Индийского (с выходом на запад Тихого) океанов. В отдельные годы траектория затмения начиналась в Юго-Восточной Азии. Указанные различия астрономических событий в период формирования Эль-Ниньо и Ла-Нинья свидетельствуют о необходимости учитывать влияние сил небесной механики в виде синхронизации сил тяготения Луны и Солнца, и их достаточно сложную роль в земных процессах. Теоретическая и/или практическая значимость. Причинами, формирующими запуск колебаний Маддена–Джулиана и аномальных западных ветров, которые являются необходимым условием для возникновения Эль-Ниньо, могут быть приливные силы Луны и Солнца и их синхронизация в течение месяца до и после момента затмения на западе Тихого океана, в Индийском океане, Юго-Восточной Азии. Силы тяготения в зависимости от конфигурации траектории затмения вовлекают воздушные массы в тропических и экваториальных широтах в аномальный западный перенос, с юго- или северо-западной составляющей. Полярные затмения в высоких широтах могут усиливать полюсные приливы, создающие прибойные волны, и стать триггером к запуску изменения скорости и амплитуды волн Кельвина и Россби, особенно при смене полярных затмений на экваториальные. Ключевые слова: Эль-Ниньо, роль небесной механики, траектория затмения, аномальный западный тропический перенос

Литвиненко Л.Н., Литвиненко В.В. «Эль-Ниньо 1997–1998 гг. и 2015–2016 гг. на фоне синхронизации сил тяготения Луны и Солнца в период экваториальных солнечных затмений» Географическая среда и живые системы. Предыдущее название: Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Естественные науки (с 2004 по 2019 год), № 1, с. 6-16 (2021)

Цель. Выявить сходство причин формирования самых сильных в современной истории Эль-Ниньо 1997–1998 гг. и 2015–2016 гг., которые объединены 120, 125, 130 сериями Саросов солнечных затмений. Процедура и методы. Изучены научные работы о причинах возникновения и классификации событий Эль-Ниньо. Проанализированы совпадения в траекториях экваториальных солнечных затмений в период заключительной фазы формирования Эль-Ниньо. Результаты. Экстремальные события ЭНЮК, выделенные сотрудниками МГУ, распределились следующим образом: пятнадцать лет из восемнадцати с событиями Ла-Нинья (кроме 1955, 1965, 1976 гг.) были годами с двумя полярными затмениями и, как правило, предшествовали годам с Эль-Ниньо. Особенностью одиннадцати из двенадцати лет с январскими Эль-Ниньо (за исключением 1978 г.) являлось наличие траекторий солнечных затмений, проходящих через акваторию тропических и экваториальных районов Тихого или Индийского (с выходом на запад Тихого) океанов. В отдельные годы траектория затмения начиналась в Юго-Восточной Азии. Указанные различия астрономических событий в период формирования Эль-Ниньо и Ла-Нинья свидетельствуют о необходимости учитывать влияние сил небесной механики в виде синхронизации сил тяготения Луны и Солнца, и их достаточно сложную роль в земных процессах. Теоретическая и/или практическая значимость. Причинами, формирующими запуск колебаний Маддена–Джулиана и аномальных западных ветров, которые являются необходимым условием для возникновения Эль-Ниньо, могут быть приливные силы Луны и Солнца и их синхронизация в течение месяца до и после момента затмения на западе Тихого океана, в Индийском океане, Юго-Восточной Азии. Силы тяготения в зависимости от конфигурации траектории затмения вовлекают воздушные массы в тропических и экваториальных широтах в аномальный западный перенос, с юго- или северо-западной составляющей. Полярные затмения в высоких широтах могут усиливать полюсные приливы, создающие прибойные волны, и стать триггером к запуску изменения скорости и амплитуды волн Кельвина и Россби, особенно при смене полярных затмений на экваториальные. Ключевые слова: Эль-Ниньо, роль небесной механики, траектория затмения, аномальный западный тропический перенос

Ющенко В.П., Легкий В.Н., Литвиненко С.А., Буднов С.А. «Анализ влияния поверхностных волн от движущегося объекта на его изображение при реконструкции с использованием апертурного синтеза» Автометрия, 54, № 3, с. 70-77 (2018)

Рассмотрена реконструкция изображения сечения тонкой проволоки, полученного с помощью ультразвукового локатора в водной среде на частоте 1,3 МГц при монохроматическом зондирующем сигнале. Реконструкция изображения осуществлена с использованием синтезированной апертуры путём корреляционной обработки траекторного доплеровского сигнала с рассчитанными опорными траекторными сигналами от точечных объектов. Учтено мешающее действие на реконструкцию изображения отражённой ультразвуковой волны от поверхностной волны, оставляемой движущейся проволокой. Приведены результаты реконструкции изображения сечения проволоки по модельным и экспериментальным траекторным сигналам при наличии поверхностной волны. Ключевые слова: поверхностная волна, ультразвук, монохроматический зондирующий сигнал, апертурный синтез, реконструкция изображения, траекторный сигнал, томография

Струминский А.Б., Григорьева И.Ю., Логачев Ю.И., Садовский А.М. «Солнечные электроны и протоны во вспышках с выраженной импульсной фазой» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 8, с. 1180-1184 (2021)

Рассмотрены вспышки с ярко выраженной импульсной фазой, а именно X9.7 (S18W63) 06.11.1997, X6.9 (N17W69) 09.08.2011 и X1.1 (S13W59) 06.07.2012, сопровождавшиеся быстрыми корональными выбросами, потоками релятивистских электронов и протонов >100 МэВ в межпланетном пространстве с подобными временными профилями. Интенсивности электронов и протонов не коррелировали с ускорениями и скоростями корональных выбросов, максимальными потоками нетеплового солнечного излучения. По-видимому, частицы ускорялись стохастически во многих элементарных актах, длительностью меньше самой вспышки, и захватывались вблизи ударного фронта. Потоки частиц определялись условиями их выхода в межпланетное пространство на постэруптивной фазе.

Базилевская Г.А., Дайбог Е.И., Логачев Ю.И., Власова Н.А., Гинзбург Е.А., Ишков В.Н., Лазутин Л.Л., Нгуен М.Д., Сурова Г.М., Яковчук О.С. «Некоторые особенности солнечных протонных событий и длительных гамма-вспышек в 24 цикле солнечной активности» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 8, с. 1185-1188 (2021)

Проведено сравнение характеристик солнечных космических лучей на базе Каталога солнечных протонных событий 24-го цикла солнечной активности и солнечных событий с длительным высокоэнергичным гамма-излучением по данным измерений на гамма-телескопе Ферми. Высокоэнергичные γ-кванты являются в основном продуктом распада π_о, которые возникают при взаимодействии на Солнце протонов высокой энергии. Источники гамма-вспышек, не сопровождавшихся солнечными протонами, находились в восточной полусфере Солнца, и связанные с ними выбросы корональной массы двигались не в сторону Земли. Солнечные протоны от таких источников, как правило, не регистрируются земным наблюдателем.

Дайбог Е.И., Логачев Ю.И. «Спектр юпитерианских электронов в минимуме солнечной активности 2007–2008 гг.» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 9, с. 1340-1343 (2021)

Спектры электронов МэВ-ных энергий по данным SOHO/EPHIN в период минимума солнечной активности 2007–2008 гг. представлены комбинацией двух степенных законов с γ≈1.5–1.6 при энергиях выше 0.7 МэВ, что говорит об их юпитерианском происхождении, и γ≥3.5 при меньших энергиях, что вместе с короткими (2–3 дня) всплесками электронов (АСЕ/EPAM) и протонов (SOHO/LION) с энергиями порядка сотен кэВ говорит об ускорении низко-энергичных частиц в межпланетной среде.

Ермолаев Ю.И., Лодкина И.Г., Ермолаев М.Ю., Рязанцева М.О., Хохлачев А.А. «Некоторые вопросы идентификации крупномасштабных типов солнечного ветра и их роли в физике магнитосферы. 4. “Потерянный драйвер”» Космические исследования, 59, № 1, с. 35-43 (2021)

Одним из возмущенных типов солнечного ветра и драйверов магнитосферных возмущений является область сжатия перед быстрыми ICME – область Sheath. Перед этой областью приблизительно в половине случаев наблюдается межпланетная ударная волна, в половине случаев она не наблюдается. Однако значения параметров и их временные профили в этих двух видах области Sheath отличаются сравнительно мало, и поэтому область Sheath без ударной волны также геоэффективна, как и область Sheath с ударной волной: ею были сгенерированы около 10% магнитных бурь c минимумом Dst < –50 нТл из всех магнитных бурь за интервал 1976–2017 гг., для которых были идентифицированы межпланетные драйверы. Многие авторы не анализируют этот драйвер (поэтому мы называем его “потерянный драйвер”), и, следовательно, в их публикациях содержатся некорректные выводы по солнечно-земной физике.

Ломакин М.И., Сухов А.В., Докукин А.В., Ниязова Ю.М. «Оценка показателей надежности космических аппаратов в условиях неполных данных» Космические исследования, 59, № 3, с. 235-239 (2021)

Рассматривается задача оценки показателей надежности космических аппаратов, описываемых моделью “нагрузка–прочность”, в условиях неполных данных, представленных моментами распределения величин, характеризующих “прочность” и “нагрузку”, в качестве последних величин выступают радиационная стойкость КА и факторы космического пространства, действующие на КА. Данная задача сведена к задаче нахождения экстремума определенного интеграла с ограничениями-равенствами, ее решение получено в общем виде. Для случаев, когда известны один и два момента распределения величин “прочности” и “нагрузки” оценки надежности получены в аналитическом виде. Данная статья является дальнейшим развитием и уточнением результатов, полученных авторами ранее, применительно к таким объектам исследования как космические аппараты.

Казаков А.А., Ломовицкий П.В., Хлюпин А.Н. «Гибридный алгоритм для задач автоматизированной адаптации гидродинамических моделей с использованием трассерных исследований» Математическое моделирование, 33, № 6, с. 73-87 (2021)

Представлен гибридный алгоритм для решения совместных обратных задач, разработанный на основе стохастического алгоритма оптимизации sNES и техники построения Adjoint-градиента. Эффективность алгоритма проверена на задачах адаптации полей пористости и проницаемости по историческим данным разработки и по результатам трассерных исследований. Численно моделируется распространение пассивной примеси и течение флюида в пласте. Использование предложенного гибридного алгоритма позволило значительно снизить число вызовов симулятора для достижения сопоставимого качества адаптации.

Злотник А.А., Ломоносов Т.А. «L²-диссипативность разностных схем для регуляризованных 1D баротропных уравнений движения газа при малых числах Маха» Математическое моделирование, 33, № 5, с. 16-34 (2021)

Изучаются явные двухслойные разностные схемы на разнесенных сетках для двух известных регуляризаций 1D баротропных уравнений газовой динамики, включая схемы с дискретизациями по x со свойством диссипативности по полной энергии. Выводятся критерии L²-диссипативности в задаче Коши для их линеаризаций на постоянном решении с нулевой фоновой скоростью. Дается сравнение критериев для схем на неразнесенных и разнесенных сетках. Рассматривается также случай 1D уравнений Навье–Стокса без искусственного коэффициента вязкости. Для одной из их регуляризаций максимальный шаг по времени гарантирует выбор параметра регуляризации τ_opt≪em>v_*/c²_*, где c_* и v_* – фоновые скорость звука и кинематическая вязкость; такой выбор не зависит от сеток. Для анализа случая 1D уравнений Навье–Стокса–Кана–Хилларда выводятся и апробируются также критерии L²-диссипативности и устойчивости явной разностной схемы для нестационарного уравнения 4-го порядка по x со слагаемым 2-го порядка по x. Полученные критерии могут быть полезны при расчете течений при малых числах Маха.

Чжанг Ф., Йи С.Х., Ню Х.Б., Лу С.Г., Ванг С.С. «Экспериментальное исследование и численное моделирование фронта перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный на стреловидном крыле при М=6» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 125-137 (2021)

Для предсказания перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный на стреловидном крыле проведены экспериментальные и численные исследования для получения данных о точном положении фронта перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный и оценки эффективности предсказания ламинарно-турбулентного перехода при использовании двух моделей. Была проведена визуализация течения и выполнены измерения температуры на стреловидном крыле с углом стреловидности 65° при числе Маха M=6 при использовании в экспериментах системы рассеяния на наночастицах лазерным ножом и метода термочувствительных красок. Кроме того, в численном исследовании для предсказания перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный были использованы k_τ–k_L–ω и γ–Re_θt модели турбулентности. Экспериментальные результаты отражают тот факт, что фронт ламинарно-турбулентного перехода на крыле состоит из трех частей, которые представляют собой, во-первых, ламинарно-турбулентный переход, вызванный отрывом потока в окрестности корневой части крыла, во-вторых, ламинарно-турбулентный переход, определяемый стационарными вихрями, вызванными поперечным течением, и, в-третьих, ламинарно-турбулентный переход в смежной области. Сравнение результатов численного моделирования и экспериментов показывает, что k_τ–k_L–ω и γ–Re_θt модель турбулентности позволяет лучше предсказать форму и положение фронта ламинарно-турбулентного перехода, а также предельные линии тока, чем γ–Re_θt модель турбулентности. Таким образом, k_τ–k_L–ω модель турбулентности является более подходящей для предсказания перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный для рассмотренного типа стреловидных крыльев.

Лу Х., Ван Ч., Заболотнов Ю.М. «Оптимизация процесса изменения параметров орбит космических аппаратов с помощью вращающейся электродинамической тросовой системы» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 19, № 1, с. 64-77 (2020)

Рассматривается параметрическая оптимизация процесса изменения орбитальных параметров с помощью вращающейся электродинамической тросовой системы. Изменение большой полуоси и эксцентриситета принимаются как две основные задачи и соответственно предлагаются два закона управления. Ток регулируется в зависимости от мгновенного положения проводящего троса, что позволяет обеспечить расчётное направление силы Лоренца, возникающей при взаимодействии проводника с магнитным полем Земли. Предлагается комбинированная схема управления одновременного изменения большой полуоси и эксцентриситета орбиты. Параметры законов управления оптимизируются с помощью метода Nelder-Mead с использованием различных целевых функций и ограничений. Установлено, что при использовании критериев быстродействия и наименьшего импульса получаются решения, которые соответствуют граничным значениям подбираемых параметров. Поэтому в качестве компромисса предлагается использовать свёртку этих критериев, что обеспечивает заданное изменение орбитальных параметров центра масс системы.

Анфиногентов С.А., Кальтман Т.И., Ступишин А.Г., Накаряков В.М., Лукичева М.А. «Диагностика плазменных струй в короне Солнца» Солнечно-земная физика, 7, № 2, с. 3-11 (2021)

Рассматривается диагностика плазменных струй в короне Солнца по данным современных космических и наземных телескопов, наблюдающих Солнце в крайнем ультрафиолетовом (КУФ) и микроволновом диапазонах. Обсуждаются наблюдательные параметры КУФ- и радиоизлучения в событиях, связанных с плазменными струями, в зависимости от механизма образования, условий излучения и эволюции струй. Показаны возможности изучения солнечной короны, предоставляемые исследованием плазменных струй по наблюдениям одновременно в различных диапазонах. Для ряда струй измерены их первичные параметры и приведены предварительные результаты статистической обработки полученных данных. Подробно рассмотрены микроволновые наблюдения нескольких отдельных событий, выполненные с помощью наземных инструментов РАТАН-600, СРГ и радиогелиографа Нобеяма. Показаны диагностические возможности указанных инструментов при исследовании корональных струй. Для анализа трехмерной структуры коронального магнитного поля использованы данные SDO/HMI, по которым выполнена реконструкция поля в нижней короне. Полученная информация сопоставляется с результатами диагностики магнитного поля в основании короны по данным РАТАН-600. Целью разрабатываемых методов является определение физических механизмов, ответственных за генерацию, коллимацию и динамику плазменных струй в атмосфере Солнца

Луковенкова О.О., Малкин Е.И., Мищенко М.А., Солодчук А.А. «Аномалии перед камчатскими землетрясениями (МL≥4.75) в сигналах электромагнитного излучения и геоакустической эмиссии в 2013 году» Вестник Камчатской региональной ассоциации "Учебно-научный центр" (КРАУНЦ). Серия: Физико-математические науки», 34, № 1, с. 137-149 (2021)

Рассматриваются предсейсмические аномалии сигналов электромагнитного излучения в диапазоне очень низких частот (ОНЧ) и геоакустической эмиссии, зарегистрированных на Камчатке в 2013 году. Выявлены признаки возникновения аномальных возмущений в исследуемых сигналах и особенности их проявления. Проведен совместный анализ предсейсмических аномалий в сигналах электромагнитного ОНЧ-излучения и геоакустической эмиссии методом наложения эпох. Представлены оценки вероятности возникновения таких аномалий в рассматриваемых геофизических сигналах.

Фролов В.Л., Лукьянова Р.Ю., Рябов А.О., Болотин И.А. «Спутниковые измерения плазменных возмущений и электрических токов, индуцируемых в среднеширотной ионосфере при ее модификации мощными КВ-радиоволнами» Космические исследования, 59, № 4, с. 275-295 (2021)

Проведен анализ экспериментальных данных, полученных в 2016–2019 гг. при измерении плазменных возмущений и электрических токов, которые индуцируются на ионосферных высотах при модификации F₂-области среднеширотной ионосферы мощными КВ радиоволнами, излучаемыми нагревным стендом СУРА. Измерения проводились с помощью бортовой аппаратуры спутников серии SWARM. Определены условия генерации электрических токов и зависимость их характеристик от ионосферных условий. Результаты спутниковых измерений сравниваются с результатами экспериментов, выполненных в лабораторной плазме. Установлено, что развитие искусственных плазменных возмущений в верхней ионосфере Земли определяется термодиффузионными процессами с униполярными коэффициентами диффузии, которые сопровождаются возбуждением вихревых электрических токов короткого замыкания по фоновой плазме.

Пенских Ю.В., Лунюшкин С.Б., Капустин В.Э. «Геомагнитный метод автоматической диагностики границ авроральных овалов в двух полушариях Земли» Солнечно-земная физика, 7, № 2, с. 63-76 (2021)

Разработанный авторами наземный автоматический метод определения границ аврорального овала (АО) _{Лунюшкин, Пенских, 2019} модифицирован и расширен на Южное полушарие. Входные данные метода: крупномасштабные распределения эквивалентной токовой функции и плотности продольных токов, рассчитываемые в полярных ионосферах двух полушарий в приближении однородной проводимости на основе техники инверсии магнитограмм (ТИМ) и базы геомагнитных данных мировой сети станций проекта SuperMAG. Программа, реализующая метод, обрабатывает большие объемы временных рядов входных данных и выдает координаты основных границ АО обоих полушарий: границы обращения ионосферной конвекции, полярные и экваториальные границы АО, линии максимумов плотности продольных токов и авроральных электроструй. Автоматический метод сокращает время обработки заданного объема данных на 2–3 порядка (до минут и часов) по сравнению с ручным методом, требующим недель и месяцев работы оператора, при этом оба метода сопоставимы по точности. Геомагнитный автоматический метод апробирован для диагностики границ АО в ходе изолированной суббури 27.08.2001, для которой подтверждена ожидаемая синхронная динамика полярных шапок в двух полушариях. Показано, что найденные границы АО качественно соответствуют одновременным снимкам овала полярных сияний со спутника IMAGE, а также результатам моделей OVATION и APM; граница обращения ионосферной конвекции, определенная геомагнитным методом в двух полушариях, согласуется с картами электрического потенциала ионосферы по модели SuperDARN-RG96.

Лупанова А.С., Егорова М.А. «Акустическая структура низкочастотных вокализаций домовой мыши (Mus Musculus). онтогенетический аспект» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 6, с. 829-835 (2021)

Представлены результаты исследования акустического поведения половозрелых домовых мышей при имитации элементов агонистического и полового поведения и мышат при излучении ими гнездового крика дискомфорта. По результатам спектрально-временного анализа низкочастотных вокализаций, сопровождающих исследованные типы поведения, выявлены их наиболее стабильные характеристики: высокая интенсивность, гармонический каркас, число основных формант (3–5), сосредоточение основной энергии сигнала в полосе частот до 35 кГц, расположение основной частоты в низкочастотном диапазоне слуховой чувствительности мыши (2–5 кГц). Обсуждаются онтогенетические аспекты формирования низкочастотных вокализаций.

Горбан А.С., Мольков С.В., Цыганков С.С., Лутовинов А.А. «Исследование рентгеновского пульсара XTE J1946+274 по данным обсерватории NuSTAR» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 6, с. 416-427 (2021)

Лысенко Е.А., Бернс В.А. «Виброакустическая диагностика космических аппаратов открытого (негерметичного) исполнения» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 3, № 1, с. 47-54 (2016)

Особенностью конструкции космического аппарата открытого исполнения является наличие углепластикового цилиндра, вокруг которого с помощью пилонов закреплены трёхслойные сотовые панели. На этих панелях установлено электронное оборудование, антенно-фидерные системы ретрансляторов, агрегаты и приборы системы управления спутником. Вибрационное нагружение таких конструкций предлагается производить как электродинамическим вибростендом (до 100 Гц), так и диффузным акустическим полем в реверберационной камере. Отклик конструкции на вибрационное и акустическое нагружение фиксируется акселерометрами и представляется в виде амплитудно-частотных характеристик и зависимости спектральной плотности мощности случайного сигнала от частоты колебаний. Обнаружение дефектов космического аппарата производится по изменению параметров его вибрационного отклика. Для этого вибрационные и акустические испытания проводятся в три этапа. На первом этапе выполняется зондирующее вибрационное нагружение конструкции с низкой интенсивностью. Результаты испытаний – резонансные частоты и амплитуды колебаний – сравниваются с проектными значениями или с значениями, определёнными при наземной экспериментальной отработке космического аппарата. На втором этапе испытания производятся при повышенных нагрузках, но на безопасных режимах, рассчитанных по специальной методике. Третий этап является повторением первого. В результате по отклонениям параметров вибраций определяется местоположение и характер дефекта. В статье представлены основные положения методики и результаты виброакустической диагностики космических аппаратов. Сделан вывод о целесообразности использовании такой диагностики на заключительных этапах изготовления изделий.

Зиновьев Е.А., Воротников Г.В., Харитонов А.А., Лысенков В.В. «Экспериментальное исследование рабочего процесса термоакустического двигателя на бегущей волне» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 4, № 2, с. 18-26 (2018)

Термоакустические двигатели представляют собой устройства с внешним подводом тепла, в которых осуществляется преобразование тепловой энергии в энергию акустических колебаний. К их основным преимуществам можно отнести высокую эффективность преобразования энергии (до 35%), минимальное количество подвижных частей, высокую надежность, отсутствие контактных уплотнений и работу от разнообразных источников тепловой энергии (углеводородные топлива, тепловые выбросы, ядерные источники, солнечное излучение и т.д.). Основная цель данной работы заключается в разработке, изготовлении и проведении экспериментальных исследований термоакустического двигателя на бегущей волне с максимальной подводимой тепловой мощностью от электрического нагревательного элемента до 1000 Вт. Конструктивно термоакустический двигатель включает в себя инерционную трубу, три теплообменника, регенератор, термическую буферную трубу и акустический резонатор. В качестве рабочего тела в двигателе выступает гелий при среднем давлении от 1,0 до 3,0 МПа. Частота колебаний гелия на установившемся режиме работы двигателя составляет 96–98 Гц. Регенератор выполнен в виде пакета металлических сеток и является основным элементом двигателя, в котором осуществляется термоакустическое преобразование энергии. В процессе экспериментальных исследований решались следующие задачи: – определение оптимальных условия возбуждения акустических колебаний во внутреннем контуре термоакустического двигателя; – определение минимальной температуры запуска термоакустического двигателя; – определение зависимостей температуры запуска, частоты акустических колебаний и амплитуды акустического давления от подводимой тепловой мощности; – определение внутреннего КПД термоакустического двигателя, который характеризует эффективность преобразования тепловой энергии в энергию акустических колебаний при максимальной подводимой тепловой мощности к рабочему телу. В ходе проведения экспериментальных исследований определено оптимальное среднее давление гелия, при котором обеспечивается минимальная температура нагревателя, необходимая для запуска двигателя 436 К (163°C). Максимальное значение генерируемой регенератором акустической мощности составило 90 Вт. При этом эффективность преобразования тепловой энергии в энергию акустических колебаний достигала 22,5% при температуре нагревателя 317°C. Также в ходе проведения испытаний удалось установить зависимости температуры запуска, частоты акустических колебаний и амплитуды акустического давления от подводимой тепловой мощности.

Буренин Р.А., Бикмаев И.Ф., Гильфанов М.Р., Гроховская А.А., Додонов С.Н., Еселевич М.В., Зазнобин И.А., Иртуганов Э.Н., Лыскова Н.С., Медведев П.С., Мещеряков А.В., Моисеев А.В., Сазонов С.Ю., Старобинский А.А., Сюняев Р.А., Уклеин Р.И., Хабибуллин И.И., Хамитов И.М., Чуразов Е.М. «Наблюдение скопления галактик очень большой массы на z = 0.76 в обзоре всего неба СРГ/eРОЗИТА» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 7, с. 461-471 (2021)

Любимов Д.А., Честных А.О. «Исследование RANS/ILES методом влияния дросселирования на пульсации давления в многомодульном сверхзвуковом воздухозаборнике» Математическое моделирование, 33, № 7, с. 63-78 (2021)

С помощью RANS/ILES метода проанализировано влияние дросселирования одного из модулей в трехмодульном высокоскоростном модельном воздухозаборнике на течение, уровень и спектры пульсаций давления в каждом из модулей. Дано краткое описание метода расчета и использованных граничных условий. Получены уровни OASPL в модулях воздухозаборника в зависимости от типа торможения потока. Выявлено влияние дросселирования одного из модулей на течение и особенности 1/3-октавных спектров в соседних модулях.

Бикмаев И.Ф., Иртуганов Э.Н., Николаева Е.А., Сахибуллин Н.А., Гумеров Р.И., Склянов А.С., Глушков М.В., Хамитов И.М., Борисов В.Д., Буренин Р.А., Зазнобин И.А., Кривонос Р.А., Ляпин А.Р., Медведев П.С., Мещеряков А.В., Сазонов С.Ю., Сюняев Р.А., Хорунжев Г.А., Гильфанов М.Р. «Спектроскопическое определение красных смещений выборки далеких квазаров обсерватории СРГ по наблюдениям на РТТ-150. II» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 5, с. 311-324 (2021)

Кузькин В.М., Ляхов Г.А., Пересёлков С.А., Казначеева Е.С. «Передача информации через случайно-неоднородную океаническую среду» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 14, № 2, с. 54-64 (2021)

Рассмотрены физико-математические принципы формирования голограммы в океанической среде на фоне интенсивных внутренних волн, вызывающих взаимодействие мод. В основе представленного исследования лежит анализ частотно-временной интерференционной картины (интерферограммы), формируемой широкополосным источником звука и ее двумерное фурье-преобразование (голограмма). В работе получена связь структуры интерферограммы и голограммы с характеристиками невозмущенного и рассеянного полей. Спектральная плотность голограммы концентрируется в двух непересекающихся областях, соответствующих рассеянному и невозмущенному полям. Фильтрация этих областей дает возможность передавать неискаженную информацию через неоднородную океаническую среду. Представлены и проанализированы результаты численного моделирования интерферограмм и голограмм в присутствии интенсивных внутренних волн. Оценена относительная ошибка восстановления интерферограммы невозмущенного поля. Предложен подход адаптации полученных результатов к задаче передачи неискаженной информации на фоне океанических неоднородностей.

Вдовин В.С., Галушко И.Д., Ляшенко Е.С., Сафин А.И. «Разработка мероприятий по снижению шума компрессора» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 5, № 3, с. 20-28 (2019)

Описаны мероприятия по определению уровня звукового давления компрессора и подбору эффективных конструкций звукоизоляции. На основе уровней акустической мощности компрессора в специализированном программном обеспечении рассчитаны толщина и материал однослойной и многослойной конструкции звукоизоляционного корпуса компрессора. Уровни звукового давления компрессора сопоставлены с нормами по СНиП 23-03-2003. Проанализированы между собой звукоизолирующие свойства в однослойной (свинца и алюминия) конструкции и свойства в многослойной (из "Акустик Баттс" и ряда изолирующих материалов) конструкции. Приведены рекомендации по разработке звукоизолирующей конструкции компрессора. Рекомендации по звукоизоляции компрессора позволяют проектировать вибростимуляторную установку для лечения атрофии мыщц, частью которой является компрессор.