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.

Ракитина М.А., Брантов А.В. «О раскачке ионно-звуковой неустойчивости в плазме с двумя сортами ионов» Физика плазмы, 47, № 10, с. 921-927 (2021)

Изучены вопросы возникновения ионно-звуковой неустойчивости обратного тока в горячей плазме с параметрами, отвечающими плазме лазерного термоядерного синтеза. Рассмотрен случай плазмы с двумя сортами ионов, в которой возможно существование двух веток ионно-звуковых колебаний: быстрого и медленного звука. Показано, что инкремент раскачки ионно-звуковой неустойчивости даже в случае возбуждения быстрой звуковой волны не может быть количественно описан моделью среднего иона. Продемонстрирована принципиальная возможность раскачки ионно-звуковой неустойчивости за счет возбуждения медленной ветки звуковых колебаний. Найдены характерные значения пороговых градиентов электронной температуры, приводящие к раскачке неустойчивости. Ключевые слова: ионно-звуковая неустойчивость, звуковые волны в плазме с двумя сортами ионов, порог неустойчивости обратного тока. DOI: 10.31857/S0367292121100085

Рекадзе П.Д., Родионов Л.В. «Экспериментальная оценка акустической эффективности применения полимерных материалов в конструкции насоса» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 5, № 3, с. 29-36 (2019)

Описаны меры по снижению уровня акустического излучения малорасходного шестеренного насоса внешнего зацепления. На основе эксперимента на стендовой установке проведена оценка акустической эффективности применения роторов из материала РЕЕК в конструкции шестеренного насоса при оборотах приводного вала 1000–2500 об/мин и давлении нагнетания 3–12 бар. Для сравнения в статье приведена акустическая эффективность через относительную разность акустического излучения насоса с компоновками роторов «сталь–сталь» и «сталь–РЕЕК». Также приведен обзор методов и способов снижения механического шума зубчатой передачи, оценено демпфирование современных конструкционных полимерных материалов на основе полиамида, полиацетали, полифениленсульфида и полиэфирэфиркетона в сравнении с традиционными материалами машиностроения – сталь, алюминий, чугун серый. Предложены рекомендации по применению полимерных материалов в конструкции насоса.

Калинин Ю.К., Репин А.Ю., Хотенко Е.Н. «Прикладная геофизика ионосферы и фактическое применение технологии искусственного интеллекта» Гелиогеофизические исследования, № 30, с. 21-29 (2021)

Рассматривается смысловая связь между различными разделами прикладной ионосферной геофизики и технологиями, соотносимыми к так называемому искусственному интеллекту. В ионосферной геофизике предлагается рассматривать две ветви – фундаментальную и прикладную с выделением в последней технической ионосферной геофизики. Среди технологий искусственного интеллекта рассматриваются варианты, в которых возможны создание программ для ЭВМ с выходом на потребителя – либо оператора, либо автономно действующего устройства

Решетняк М.Ю. «Параметрическая тепловая модель эволюции Земли» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 7, с. 525-534 (2021)

Голяков А.Д., Ричняк А.М., Калабин П.В. «Сравнительное оценивание точности методов автономной навигации малых космических аппаратов при групповом полёте» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 18, № 4, с. 29-40 (2019)

Представлены результаты сравнительного оценивания точности методов автономной навигации малых космических аппаратов, выполняющих групповой полёт. Для проведения исследований выбраны «зенитный» метод и метод навигации по орбитальным ориентирам, которые основаны на измерениях углового положения Земли и орбитального ориентира относительно навигационных звёзд. При исследованиях введены допущения о центральном гравитационном поле Земли, нормальном законе распределения погрешностей бортовых навигационных измерений с известными постоянными дисперсиями. Исследования выполнены с использованием теории аналитического оценивания точности методов автономной навигации космических аппаратов, с помощью которой удаётся получить ковариационную матрицу погрешностей искомого вектора навигационных параметров и оценить потенциальные (предельно достижимые) характеристики точности применяемых методов навигации. В качестве показателя точности метода навигации МКА выбран безразмерный коэффициент погрешностей навигации, который связан с элементами главной диагонали ковариационной матрицы, характеризует прецизионные свойства метода, носит интегральный характер, не зависит от объёма и погрешностей результатов навигационных измерений. Критерий целесообразности применения метода определения параметров движения центра масс космического аппарата основан на сравнении коэффициентов погрешностей навигации. Представленные результаты позволяют обоснованно подойти к выбору метода автономной навигации и состава бортового комплекса управления малых космических аппаратов, выполняющих групповой полёт.

Корчагин Н.Н., Нейман В.Г., Родионов А.А., Мирабель А.П. «Океан, атмосфера, Земля и Космос в трудах выдающегося ученого и организатора науки Андрея Сергеевича Монина» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 14, № 3, с. 130-134 (2021)

Коваленко В.В., Родионов А.А., Ванкевич Р.Е. «Методические основы построения систем оперативной океанографии в приложении к задачам подводного наблюдения» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 14, № 3, с. 4-19 (2021)

Рассмотрены базовые принципы создания современных систем оперативной океанографии. Совокупность базовых принципов представлена в виде методических основ построения систем оперативной океанографии в приложении к задачам подводного наблюдения. Охарактеризованы принципиально важные для приложений в области морских систем наблюдения свойства таких систем. Обсуждены некоторые проблемные вопросы. Рассмотрена связь инструментария оперативной океанографии с рядом прикладных задач. Среди задач уделено внимание акустическому подводному наблюдению, оптическим инструментам и моделям, биохимическим процессам и моделям. Среди базовых принципов одним из наиболее важных признано последовательное вложение локальных моделей и систем в региональные системы и далее в глобальные системы, а также сопряжение моделей и систем различного уровня. Процессы вложения и сопряжения сопровождаются уточнением начальных и граничных условий с использованием ассимиляции натурных данных. Качество выходных результатов прикладных систем зависит от качества оценок состояния океанической среды и является основой для предъявления требований к точности (неопределенности) систем оперативной океанографии. Анализ последовательной передачи неопределенности от оценок состояния океанической среды к неопределенности выходного результата прикладных систем подводного наблюдения также является базовым принципом. Состоятельность и практическая полезность систем оперативной океанографии в задачах подводного наблюдения прямо связаны с удовлетворением идущих от приложений требований. Качество систем оперативной океанографии связывается с процедурами адаптивной выборки натурных данных и адаптивным моделированием.

Родионов Л.В., Гафуров С., Мелентьев В., Гвоздев А. «Защита жилых домов, оборудованных крышной котельной, от шума и вибраций» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 1, № 1, с. 34-42 (2014)

Исследуемым объектом в работе является оборудование крышной котельной жилого дома. Проведенные экспериментальные исследования уровня шума в жилых помещениях квартир верхних этажей выявили нарушение санитарных норм по уровню звукового давления. С целью снижения уровня шума в жилых помещениях была разработана система виброзащиты на основе тросовых виброизоляторов типа ВМТ. На этапе проектирования системы виброзащиты были проведены необходимые расчеты, учитывающие массу котла, воды в нем и всех присоединенных элементов. Также проведены статические испытания образцов виброизоляторов. Внедрение системы виброзащиты обеспечило выполнение санитарных норм по уровню шума в жилых помещениях.

Рекадзе П.Д., Родионов Л.В. «Экспериментальная оценка акустической эффективности применения полимерных материалов в конструкции насоса» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 5, № 3, с. 29-36 (2019)

Описаны меры по снижению уровня акустического излучения малорасходного шестеренного насоса внешнего зацепления. На основе эксперимента на стендовой установке проведена оценка акустической эффективности применения роторов из материала РЕЕК в конструкции шестеренного насоса при оборотах приводного вала 1000–2500 об/мин и давлении нагнетания 3–12 бар. Для сравнения в статье приведена акустическая эффективность через относительную разность акустического излучения насоса с компоновками роторов «сталь–сталь» и «сталь–РЕЕК». Также приведен обзор методов и способов снижения механического шума зубчатой передачи, оценено демпфирование современных конструкционных полимерных материалов на основе полиамида, полиацетали, полифениленсульфида и полиэфирэфиркетона в сравнении с традиционными материалами машиностроения – сталь, алюминий, чугун серый. Предложены рекомендации по применению полимерных материалов в конструкции насоса.

Гафуров С., Родионов Л.В., Блюмин К. «Экспериментальные исследования подачи воздуха на вход в комбинированный насосный агрегат» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 1, № 1, с. 49-54 (2014)

Исследовано влияние кавитации, вызванной подачей воздуха, на внешние акустические характеристики насосного агрегата. Предложен способ диагностирования кавитации в насосном агрегате по его внешнему акустическому полю. Ранее измерения интенсивности звука проводились на различных режимах работы насосного агрегата по его горизонтальной поверхности. Проведенные экспериментальные исследования позволили установить связь между пульсационными характеристиками насосного агрегата и его внешним акустическим полем. Ключевые слова: насосные агрегаты, нерастворённый воздух, кавитация, эрозия, акустическая визуализация.

Глухов В.А., Гольдин Ю.А., Родионов М.А. «Лидарный метод регистрации внутренних волн в водах с двухслойной стратификацией гидрооптических характеристик» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 14, № 3, с. 86-97 (2021)

Разработан метод обработки сигналов судового радиометрического поляризационного лидара, позволивший надежно и достаточно точно определить положение границы между слоями, различающимися по гидрооптическим характеристикам. Метод основан на анализе временной зависимости спада эхо-сигнала и позволяет фиксировать изменение положения границы с течением времени в отсутствие слоя повышенного светорассеяния. Модельные расчеты лидарных эхо-сигналов для двухслойной стратификации гидрооптических характеристик показали наличие резких изменений временной зависимости затухания эхо-сигнала в районе границы между слоями, особенно ярко проявляющейся в кросс-поляризованной компоненте эхо-сигнала. Выполнен долговременный цикл лидарного зондирования толщи морской воды. Измерения проводились с борта судна в дрейфе. Сопутствующие измерения гидрофизических характеристик и показателя ослабления света морской водой зондом SBE25 с прозрачномером в районе проведения экспериментальных исследований показали наличие границы между слоями на глубинах 15–17 м, приуроченной к глубине залегания пикноклина. В результате обработки и анализа полученного массива данных лидарного зондирования зарегистрированы периодические изменения положения границы между слоями. Максимальная зарегистрированная амплитуда составляет 3 м, а средний период колебаний – 8.5 мин. Полученные значения характерны для внутренних волн, наблюдаемых в шельфовой зоне Черного моря.

Иляхинский А.В., Родюшкин В.М. «О нелинейном акустическом параметре при деформировании сплава АМг61» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 3, с. 32-40 (2020)

При исследовании процесса деформирования используются различные акустические эффекты. Акустическая эмиссия наиболее часто упоминается в исследованиях процесса деформирования, а эффекты, связанные с нелинейными свойствами деформируемого металла, являются предметом изучения. Эти свойства реальных твердых тел приводят к нелинейным акустическим эффектам взаимодействия упругих волн, запрещенных теорией упругости однородного изотропного тела. В работе решается практическая задача использования принципов нелинейной акустики при исследовании процесса деформирования образцов сплава АМг61. Для контроля состояния сплава использована поверхностная упругая волна. Процесс распространения упругой волны в деформируемом сплаве АМГ61 в силу нелинейных эффектов сопровождается генерацией удвоенной частоты, как продольной составляющей волны, так и сдвиговой, «запрещенной» уравнениями классической теории упругости. Возбуждение и прием в образцах проводилось пьезоэлектрическими преобразователями (ПЭП). Для возбуждения поверхностной акустической волны (ПАВ) использовался клиновый преобразователь с резонансной частотой 1 МГц, прошедшая ПАВ регистрировалась клиновым преобразователем с резонансной частотой 2 МГц. Обоснована методика контроля нелинейного акустического параметра по отношению амплитуд первой и второй гармоник, измеряемого в течение всего процесса деформирования. Разработано экспериментальное устройство, позволяющее контролировать НАП в процессе изменения структурного состояния металла образца. Приводятся результаты экспериментального исследования нелинейного акустического параметра при деформировании сплава АМг61. Показано, что нелинейный акустический параметр, наравне с активностью акустической эмиссии, чувствителен к смене механизмов эволюции дефектной структуры. Зафиксировано формирование скачка нелинейности в процессе деформирования сплава АМг61, что может свидетельствовать о перестройке структуры металла. Представленные данные демонстрируют увеличение акустической нелинейности в металле на различной стадии деформирования: как на ранних стадиях упругопластического деформирования, так и на стадии предразрушения, что может использоваться в качестве прогностического критерия.

Романов К.А., Макарьянц Г.М. «Численное моделирование вихревых пульсаций в гасителе шума трубопровода» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 3, № 2, с. 21-32 (2016)

Представлено исследование динамических характеристик гасителя колебаний в трубопроводе, а именно исследование вихревых пульсаций в трубопроводе, возникающих за гасителем колебаний. Для этой цели была разработана численная методика оценки гидродинамического шума, которая основана на модели турбулентности LES. Полученные данные численных расчётов показывают характерный уровень гидродинамического шума в гасителе колебаний, который позволяет оценить уровень фонового шума в трубопроводе. Данные, полученные в результате численных расчётов, частично совпадают с экспериментальными данными, которые подтверждают адекватность разработанной модели в низкочастотном диапазоне.

Заусаев А.Ф., Романюк М.А., Заусаев А.А. «Математическое моделирование движения астероидов, принадлежащих к группам Аполлона и Атона» Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Физико-математические науки, 24, № 4, с. 692-717 (2020)

Проведена оценка точности решений дифференциальных уравнений движения с учетом релятивистских эффектов, полученных на основе нового принципа взаимодействия, на примере исследований эволюции орбит пяти астероидов. Проведено численное интегрирование уравнений движения астероидов с начальными данными, отнесенными к различным моментам времени. На основании сопоставления полученных результатов исследования выявлены определенные закономерности. На интервалах времени при отсутствии сближений астероида с Землей менее 0.1 а.е. можно с одинаковой эффективностью применять приведенные в работе дифференциальные уравнения. Потеря точности численного интегрирования находится в прямой зависимости от величины сближения астероида с Землей. Вследствие того, что в правых частях уравнений движения присутствуют разности координат астероида и планеты, при достаточной их близости относительная точность координат астероида и планеты во много раз превосходит относительную точность их разности. Для исследуемых астероидов при сближении их с Землей относительная погрешность разности координат астероида и Земли примерно от 227 до 44900 раз превышает предельную относительную погрешность самих координат астероида. Прогнозирование движение Апофиса после его тесного сближения с Землей на основе решения уравнений движения современными методами приводит к большим ошибкам, уменьшение которых возможно только путем улучшения начальных данных элементов орбит астероида. О возможности тесного сближения Апофиса с Землей на интервале времени с 14 апреля 2029 г. по 1 января 2100 г. можно утверждать лишь с определенной степенью вероятности. Результаты проведенных исследований можно обобщить на все астероиды групп Аполлона и Атона.

Ромашов Н.Н., Ермилов М.А., Ермилова Е.Н., Видяскина А.Н. «Разработка и апробация методики расчёта гидродинамического шума и виброакустических характеристик дроссельно-регулирующей арматуры гидросистем» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 5, № 3, с. 14-19 (2019)

Рассматривается методика оценочного расчета виброакустических характеристик запорно-регулирующей арматуры дроссельного типа. Приведен алгоритм указанной методики, позволяющей определять гидродинамический шум дроссельного устройства и его вибрационные характеристики. Выделены основные параметры, определяющие адекватность и точность методики, определение которых возможно лишь экспериментальным путем. Установлено, что число таких параметров – 3 и к ним относят: акустический КПД, зависящий от режимов работы клапана, эквивалентная площадь контакта возбуждённого турбулентного потока с внутренними стенками арматуры и механический импеданс клапана в точках его крепления. Подробно описан способ определения механического импеданса клапана.

Бобина А.С., Росницкий П.Б., Хохлова Т.Д., Юлдашев П.В., Хохлова В.А. «Влияние неоднородностей брюшной стенки на фокусировку ультразвукового пучка при различных положениях излучателя» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 6, с. 875-882 (2021)

Представлены результаты исследования влияния акустических неоднородностей брюшной стенки на фокусировку мощного ультразвукового пучка в зависимости от положения излучателя. Выполнено численное моделирование сфокусированного пучка, создаваемого излучателем с частотой 1 МГц, с использованием акустической модели торса человека, полученной при помощи компьютерной томографии. Обнаружены эффекты смещения фокального максимума поля интенсивности в пространстве и уменьшения максимально достижимой интенсивности в пучке при фокусировке через акустически-неоднородную брюшную стенку, а также определено наиболее выигрышное расположение излучателя относительно тела человека для минимизации искажений акустического поля.

Россихин А.А., Милешин В.И. «Использование осесимметричного метода гармонического баланса для расчета распространения нестационарных возмущений по тракту авиационного двигателя» Математическое моделирование, 33, № 7, с. 93-108 (2021)

Представлен метод расчета распространения нестационарных возмущений по тракту турбореактивного двухконтурного двигателя (ТРДД), учитывающий нелинейные эффекты. Он основан на поиске решения в виде конечного набора азимутальных мод и проведении расчета для комплексных амплитуд этих мод с применением метода гармонического баланса. Использование метода может позволить ускорить расчет распространения возмущений через воздухозаборник и сопло ТРДД в том случае, когда влиянием нелинейных эффектов нельзя пренебречь. Рассматриваемый метод реализован в программном комплексе ЦИАМ 3DAS (3 Dimensional Acoustics Solver). Он был проверен на задаче расчета нелинейного взаимодействия акустических мод в 2D цилиндрическом канале. Результаты расчета с использованием данного метода показали хорошее соответствие с результатами расчета, выполненного во временной области.

Базиненков А.М., Макеев И.В., Ротарь А.П., Иванова Д.А., Михайлов В.П. «Управление частотной характеристикой платформы активной виброизоляции на основе магнитореологических эластомеров» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 4, № 1, с. 36-40 (2018)

Широкий спектр вакуумного технологического оборудования и исследовательских установок подвергаются воздействию внешних вибрационных возмущений, которые могут негативно сказываться на технологическом процессе и непосредственно влиять на качество изготовляемой продукции или точность проводимых исследований. Для уменьшения такого негативного воздействия применяются различные способы вибрационной защиты, в числе которых системы активной и пассивной виброизоляции. Для виброизоляции современного оборудования широко применяется система на основе магнитореологических эластомеров (МРЭ). Исследования частотной характеристики платформы и возможности управления ею являются необходимыми для определения эффективных режимов работы платформы.

Ротэрмель А.Р., Яшков С.А., Шевченко В.И. «Экспериментальное исследование аэродинамических характеристик летательного аппарата в сверхзвуковой аэродинамической трубе СТ-3 с использованием программно-аппаратного комплекса» Труды Московского авиационного института, № 119, http://trudymai.ru/published.php?ID=159783 (2021)

DOI: 10.34759/trd-2021-119-06 рассмотрен разрабатываемый программно-аппаратный комплекс для проведения весовых экспериментов с помощью тензометрических весов (3-КВТ) позволяющий автоматически проводить запуск сверхзвуковой аэродинамической трубы СТ-3 (САТ СТ-3) и замер сил, воздействующих на модель летательного аппарата (ЛА), на протяжении всего времени работы САТ СТ-3. Экспериментальные исследования выполнены с использованием САТ СТ-3 в аэродинамической лаборатории Военно-космической академии имени А.Ф. Можайского.

Андрусенко С.Л., Кричевский Д.П., Манчурян Г.Д., Руденко В.Н. «Оптимизация параметров Евро-азиатской сета гравитационных детекторов» Одиннадцатая Всероссийская конференция «Необратимые процессы в науке и технике», 26–29 января 2021 г. Т. 1, с. 130-133 (2021)

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

Беляев М.Ю., Матвеева Т.В., Монахов М.И., Рулев Д.Н., Сазонов В.В. «Реконструкция вращательного движения кораблей прогресс в режиме одноосной солнечной ориентации по данным измерений тока солнечных батарей» Космические исследования, 59, № 2, с. 149-164 (2021)

Реконструировано неуправляемое вращательное движение транспортных грузовых кораблей Прогресс М-24М и М-25М в режиме одноосной солнечной ориентации (так называемая закрутка на Солнце). Начальные условия движения в этом режиме – закрутка корабля с угловой скоростью 2.2–2.4 град/с вокруг нормали к плоскости солнечных батарей, направленной на Солнце. Продолжительность режима – несколько орбитальных витков. Реконструкция выполнена с помощью интегральной статистической методики по телеметрическим значениям тока, снимаемого с его солнечных батарей. В результате определяется вращательное движение корабля относительно направления Земля–Солнце. Проведено исследование спектра колебаний тока во время закрутки, поясняющее возможность реконструкции на основании таких, на первый взгляд, малоинформативных данных.

Муратов П.В., Руленко О.П., Марапулец Ю.В., Солодчук А.А. «Электрический и акустический отклик приповерхностных осадочных пород на прохождение сейсмических волн от землетрясений.» Вестник Камчатской региональной ассоциации "Учебно-научный центр" (КРАУНЦ). Серия: Физико-математические науки», 25, № 5, с. 62-73 (2018)

Впервые обнаружен совместный электрический и акустический отклик приповерхностных осадочных пород на деформацию при прохождении сейсмических волн от землетрясений. Представлены результаты частотно-временного анализа этого отклика при четырех землетрясениях Южной Камчатки магнитудой 4.9–7.2 на расстоянии 100–200 км от эпицентра. Обнаружена зависимость его проявления от магнитуды землетрясения.

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.

Гарбарук А.В., Стрелец М.Х., Шур М.Л., Дядькин А.А., Рыбак С.П., Михайлов М.В. «Моделирование воздействия следов сопел блока аварийного спасения на поверхность пилотируемого космического корабля» Математическое моделирование, 33, № 7, с. 18-34 (2021)

Представлены результаты численного моделирования воздействия следов сопел ракетного блока аварийного спасения на поверхность пилотируемого космического корабля. Расчеты выполнены в рамках предложенной и валидированной авторами ранее двухэтапной зонной RANS-LES методики, базирующейся на использовании в качестве модели LES с пристеночным моделированием (WMLES) известного вихреразрешающего подхода IDDES. В данной работе эта методика усовершенствована путем включения в WMLES подобласть первого ряда сопел блока аварийного спасения и проведения расчетов в полной (360°) азимутальной области. Это позволило повысить точность расчетов за счет более корректного описания следов этих сопел и проанализировать обтекание корабля при ненулевых углах атаки. Выполнен анализ влияния числа Маха полета на амплитудно-частотные характеристики пульсаций давления на поверхности корабля, в том числе на их изменение при переходе через звуковой барьер. Кроме того, для трансзвукового режима при числе Маха M_∞=0.95 исследовано влияние угла атаки и взаимного азимутального расположения сопел первого и второго ряда.

Гарбарук А.В., Стрелец М.Х., Шур М.Л., Дядькин А.А., Михайлов М.В., Рыбак С.П., Даньков Б.Н., Косенко А.П. «Двухэтапная RANS-DDES модель и результаты расчета нестационарных воздействий на возвращаемый аппарат и двигательный отсек космического корабля при их аварийном разделении» Математическое моделирование, 33, № 7, с. 121-138 (2021)

Представлены двухэтапная RANS-DDES модель и результаты расчетов турбулентного транс- и сверхзвукового обтекания пилотируемого космического корабля при аварийном отделении возвращаемого аппарата после включения двигательной установки системы аварийного спасения экипажа на начальном этапе полета. Основное внимание уделяется определению нестационарных аэродинамических и акустических воздействий на возвращаемый аппарат и на обтекатель двигательного отсека. Показано, что эти воздействия достигают максимальных значений на поверхности обтекателя в области, где с ней взаимодействуют турбулентные структуры сдвигового слоя, отрывающегося от кромки теплозащитного экрана возвращаемого аппарата. Кроме того, обнаружено, что при трансзвуковых режимах полета на начальной стадии разведения в зазоре, образующемся между возвращаемым аппаратом и двигательным отсеком, возникают автоколебания аэроакустической природы.

Макаров В.В., Рыжов В.А. «Особенности гибридного метода расчета виброакустических характеристик инженерных конструкций» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 1, с. 185-190 (2020)

Объект и цель научной работы. Объектом работы являются виброакустические характеристики (ВАХ) инженерных конструкций в широком диапазоне частот. Целью является выбор численного метода по критерию максимального соответствия расчетных и экспериментальных данных в области как нижних, так и верхних частот. Материалы и методы. Рассматриваются численные методы моделирования ВАХ инженерных конструкций: конечных элементов, энергостатистический, гибридный. Экспериментальные измерения ВАХ проводились в малогабаритном бассейне на натурной модели двухкорпусной конструкции. Основные результаты. По результатам исследования сделан вывод о том, что наиболее приемлемым для получения достаточной скорости вычислений и точности результатов расчета ВАХ в широком диапазоне частот является гибридный метод. Заключение. Применение гибридного метода для моделирования ВАХ позволило установить возможность проведения исследований крупногабаритных моделей в ограниченном пространстве (малогабаритном бассейне) в областисредних и низких частот.

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.

Щербаков Г.Н., Анцелевич М.А., Рычков А.В., Сахнов Е.Н., Фещенко Я.В., Богати С.Р., Тетеркин А.В. «Актуальность применения подводных маркеров на основе нелинейных эффектов» Безопасность жизнедеятельности, № 8, с. 41-44 (2021)

Рассмотрены современные средства гидроакустического маркирования подводных объектов. Применение подводных маркеров (подводных маяков) повышает безопасность выполнения подводно-технических работ. Предложено использовать нелинейные эффекты для создания пассивного маркера-отражателя. Возможность работы такого маркера без источника питания позволяет сделать продолжительность его функционирования под водой практически неограниченной. Ключевые слова: гидроакустика, подводные маркеры

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.

Хлыбов А.А., Кабалдин Ю.Г., Аносов М.С., Рябов Д.А. «Влияние длительной эксплуатации на физико-механические свойства и показатели хладостойкости трубной стали 10Г2» Вестник Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова (ИжГТУ), 24, № 1, с. 38-44 (2021)

Проведено исследование влияния длительности эксплуатации магистрального газопровода на изменение физико-механических характеристик показателей хладостойкости трубной стали 10Г2. Установлено, что в процессе длительной эксплуатации стали 10Г2 в составе магистрального газопровода наблюдается изменение структуры металла, при этом происходит перераспределение перлитной составляющей и укрупнение зерен. Получены значения микротвердости исследуемой стали до и после эксплуатации (10, 25, 40 лет). Длительная эксплуатация (40 лет) материала труб приводит к росту значений микротвердости с 1518 до 2786 HV. Выявлено двукратное снижение значений ударной вязкости стали 10Г2 после старения и эксплуатации в течение 25 лет. Также наблюдается значительное повышение температуры вязкохрупкого перехода, что снижает надежность магистральных трубопроводов. В результате испытаний стали 10Г2 в широком диапазоне температур после 25 лет эксплуатации наблюдается снижение пластичности металла (относительное удлинение уменьшается примерно в 1,6 раза), повышение предела прочности и снижение предела текучести (до 9%). Предложена методика неразрушающего контроля деградации механических свойств стали 10Г2 в процессе эксплуатации изделий. Установлена зависимость акустического параметра D, рассчитанного на основе скорости распространения продольных и поперечных упругих волн в металле от срока эксплуатации газовых магистральных труб и температуры вязкохрупкого перехода для стали 10Г2. Показано, что предложенный акустический параметр может выступать в качестве характеристического параметра хладостойкости материала магистральных газопроводов и использоваться при технической диагностике для оценки их остаточного ресурса. Ключевые слова: техническая диагностика, ударная вязкость, хладостойкость, вязкохрупкий переход, акустический параметр

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.