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.

Танака Сатоши, Хаврошкин О.Б., Цыплаков В.В. «Юпитер и лунные сейсмограммы» Инженерная физика, № 8, с. 34-43 (2021)

Юпитер настолько интересен, что часто применение многих методов исследования реализуются параллельно во времени, а результаты одновременно используют в нескольких моделях. Столь необычайная планета всегда способна на проявления, когда эффективны совершенно новые поисковые методы и представления. Так, существующие данные по исследованиям лунной сейсмичности, как и прежде в случае газопылевых потоков или определения внутреннего строения Луны, успешно продемонстрировали до сих пор не учтённую роль Юпитера. Потоки от Юпитера по амплитуде и постоянному существованию четко выделяются на лунных сейсмограммах и несут информацию, представляющую интерес о атмосфере магнитосфере планеты, а также о взаимодействии с некоторыми спутникам. Обнаруженное взаимодействие также может быть использовано при изучении экзопланет, поскольку многие из них подобны Юпитеру или превосходят его по размерам. На Земле также ведутся исследования космической пыли, собираемой преимущественно в горах. До сих пор конкретный источник происхождения определялся редко. Теперь в рамках новой информации о Юпитере проблема меняется. В перспективе применение высотных баллонов космической техники. Ключевые слова: Юпитер, Луна, газопылевой поток. периодичности. DOI: 10.25791/infizik.8.2021.1222

Тараканов В.В., Драгавцев В.А. «Российский критерий публикационной активности (проект)» Вестник Российской академии наук (РАН), 91, № 3, с. 253-256 (2021)

Авторы предлагают к обсуждению разработанный ими проект Российского критерия публикационной активности. Критерий основывается на четырёх главных принципах: независимость оценки публикации от категории журнала (издательства), комплексность оценки, включающей баллы за научную, прикладную и образовательную ценность публикации, полный ежегодный охват всех без исключения публикаций российских исследователей, снижение субъективности оценок благодаря участию в экспертизе всех остепенённых членов отечественного научного сообщества.

Тарасенко С.В., Шавров В.Г. «Размерные магнитоакустические эффекты при резонансном рассеянии продольных фононов слоистой магнитной структурой» Письма в ЖЭТФ, 113, № 7, с. 475-485 (2021)

Для магнитного слоя с границами скольжения в неограниченной немагнитной среде косвенное спин-спиновое взаимодействие через поле виртуальных фононов, поляризованных в плоскости падения, может приводить к появлению связанных состояний магнонных поляронов в сплошном спектре излучательных объемных лэмбовских магнитоакустических мод. Если на такой слой извне падает продольная плоская объемная упругая волна, то данный механизм обеспечивает и формирование как акустомагнитного резонанса Фано, так и его коллапс, а для конечной системы эквидистантных магнитных слоев – еще и реализацию эффекта акустического сверхизлучения. Падение квазиплоской продольной волны может сопровождаться резким усилением углового эффекта Шоха.

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)

Иконникова Н.П., Шенаврин В.И., Комиссарова Г.В., Бурлак М.А., Шапошников И.А., Белинский А.А., Есипов В.Ф., Татарников А.М., Додин А.В., Желтоухов С.Г. «Многоцветная фотометрия и особенности спектра кандидата в post-AGB объекты AU Лисички (IRAS 20160+2734)» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 7, с. 505-524 (2021)

Искаков Б.А., Безноско Д., Жуков В.В., Садыков Т.Х., Салихов Н.М., Таутаев Е.М., Щепетов А.Л. «Геоакустическая эмиссия при прохождении через земную кору высокоэнергетических мюонов космического происхождения» Вестник Пермского университета. Серия: Физика, № 1, с. 5-11 (2021)

Нерешенной проблемой традиционной сейсмологии на сегодняшний день остается выделение из потока регистрируемой многочисленными сейсмическими датчиками информации строго определенного сигнала о приближении конкретного во времени и пространстве катастрофического землетрясения. Такой сигнал обычно теряется на постоянном фоне от большого числа других событий. На рубеже 1980–1990-х гг. учеными из Физического института и Института физики Земли была разработана предварительная концепция нового перспективного направления в сейсмологии. Для прогноза землетрясений используются сигналы от упругих колебаний в акустическом диапазоне частот, которые сигналы могут генерироваться под воздействием ионизации. Ионизация образуется в момент прохождения мюонов высокой энергии через сейсмически напряженную среду в глубинных слоях земной коры. Есть надежда, что этот метод может стать одним из способов прогнозирования землетрясении в будущем. Ключевые слова: акустическая эмиссия; мюоны; сейсмология; Земля; космические лучи; микрофон.

Таюрский А.А. «Влияние неоднородности плазмы с учётом тормозного излучения на нелинейное поглощение альфвеновской волны диссипативной плазмой» Математическое моделирование, 33, № 8, с. 83-96 (2021)

Исследована математическая модель затухания альфвеновской волны в неоднородной несжимаемой диссипативной плазме с использованием уравнений двухжидкостной электромагнитной гидродинамики. Показано, что следствием учёта тормозного излучения является конечность глубины проникания альфвеновской волны в неоднородную плазму и установившийся квазистационарный режим затухания. Рассмотрены неоднородности по плотности двух типов – вершины и впадины, которые распределены по гауссову закону. Получены зависимости от величины вершины глубины проникания альфвеновской волны в неоднородную плазму и максимальных температур электронов и ионов. Исследование показало, что увеличение амплитуды падающей волны приводит к увеличению значений максимальных температур электронов и ионов, а также увеличению глубины проникания альфвеновской волны в неоднородную диссипативную плазму.

Твердохлеб П.Е., Щепеткин Ю.А. «Способ оптической томографии для исследования амплитудного и фазового компонентов объёмной голографической решётки» Автометрия, 54, № 1, с. 68-79 (2013)

Путём решения уравнений связанных волн для лазерной доплеровской томографии найдены выражения для выходных сигналов, описывающих дифракцию света на объёмной решётке со взаимным (в общем случае) смещением амплитудного и фазового компонентов. Проведён выбор параметров сигналов, наименее подверженных влиянию неконтролируемых характеристик применяемой оптической системы и исследуемой среды. Получена зависимость фазового сдвига между сигналами двухканального гетеродинного детектора рассеянного света от характера амплитудно-фазовых составляющих тестовой решётки Ключевые слова: акустооптическое сканирование, амплитудно-фазовая решётка, доплеровская томография, коллинеарное гетеродинирование, метод связанных волн, тестирование светочувствительных материалов

Твердохлеб П.Е., Щепеткин Ю.А., Штейнберг И.Ш. «Исследование характеристик толстых дифракционных решёток методом лазерной гетеродинной томографии» Автометрия, 56, № 1, с. 26-34 (2019)

Представлена методика послойного исследования характеристик толстых амплитудно-фазовых решёток методом лазерной гетеродинной томографии. Получены оценки параметров толстой решётки, нелинейно записанной на аддитивно окрашенном кристалле фторида кальция (CaF₂ : Na). Основные теоретические положения лазерной гетеродинной томографии подтверждены экспериментально. Ключевые слова: лазерная гетеродинная томография, амплитудно-фазовая дифракционная решётка, коллинеарный гетеродинный фотодетектор, акустооптическое сканирование решётки, дифракционная эффективность, амплитудная и фазовая составляющие решётки

Шмальц С.Е., Новичонок А.О., Воропаев В.А., Грациани Ф., Абдель-Азиз Й., Абдельазиз А.М., Теалиб Ш.К. «Методика фотометрии быстровращающихся исз с использованием пзс-камеры медленного считывания» Космические исследования, 59, № 5, с. 428-440 (2021)

Описывается проблема интерпретации фотометрической кривой блеска и использования периодограммы Ломба–Скаргла для определения периода вращения быстровращающихся искусственных спутников Земли (ИСЗ) при их наблюдении с использованием ПСЗ-камеры медленного считывания; дается методика решения этой проблемы. В случае наличия априорной информации о периоде вращения ИСЗ предлагается использовать периодограмму Ломба–Скаргла на суженном диапазоне частоты; в случае отсутствия априорной информации проблема решается путем применения трек-фотометрии. Сравнение результатов, полученных на разных телескопах, оснащенных разными ПЗС-камерами медленного считывания, с результатами, независимо полученными на других телескопах, оснащенных ПСЗ-камерами быстрого считывания, наглядно демонстрирует адекватность методики в обоих случаях. Также рассматриваются ограничения в применении методики и возможные способы повышения ее точности.

Телегин А.М. «Модель выходного сигнала с измерительной сетки датчика микрометеороидов» Инженерная физика, № 9, с. 27-33 (2021)

Рассмотрена модель наведенного сигнала с измерительной сетки датчика микрометеороидов и частиц космического мусора. Приведено расчетное соотношение, которое показывает влияние расстояния между сетками, параметров заряженных микрочастиц на форму выходного сигнала с измерительной сетки. Приведена оценка погрешности измерения отношения заряда микрочастицы к ее массе при различных напряжениях, подаваемых на измерительную сетку. Ключевые слова: микрометеороиды, электрод, устройство, Рамо–Шокли. DOI: 10.25791/infizik.9.2021.1227

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.

Зайцев Б.Д., Теплых А.А., Семёнов А.П., Бородина И.А. «Влияние проводящей пленки конечной толщины, нанесенной на резонатор с поперечным электрическим полем, на его характеристики» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 6, с. 783-787 (2021)

Теоретически и экспериментально исследовано влияние толщины, коэффициентов упругости и вязкости, а также электрической проводимости пленки, нанесенной на свободную сторону пьезоэлектрического резонатора с поперечным электрическим полем, на его характеристики. Показано, что увеличение механического импеданса пленки и ее проводимости снижают максимальное значение реальной части электрического импеданса резонатора.

Теплых А.А., Зайцев Б.Д., Семенов А.П., Бородина И.А. «Акустический резонатор с радиальным возбуждающим электрическим полем» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 6, с. 869-874 (2021)

Приводятся результаты исследования нового типа пьезокерамического акустического дискового резонатора с радиальным возбуждающим электрическим полем. Резонатор представляет собой диск из пьезоматериала кристаллографического класса 6mm, на одну сторону которого нанесены два круглых концентрических металлических электрода с зазором между ними. Представлена модель свободного резонатора и резонатора, нагруженного пленкой конечной толщины. Рассчитаны характеристики различных мод акустических колебаний для резонаторов из пьезокерамики ЦТБС-3 при различной ширине электродов и зазора между ними.

Богданов С.Р., Здоровеннов Р.Э., Пальшин Н.И., Здоровеннова Г.Э., Тержевик А.Ю., Гавриленко Г.Г., Волков С.Ю., Ефремова Т.В., Кулдин Н.А., Кириллин Г.Б. «Расчет турбулентных напряжений в конвективно-перемешанном слое в мелководном озере подо льдом с использованием двух ADCP» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 14, № 2, с. 17-28 (2021)

Представлен метод расчета турбулентных напряжений, основанный на использовании пары трехлучевых акустических доплеровских профилографов скорости, c одной или двумя точками пересечения лучей. Для апробации метода был спланирован и проведен специальный натурный эксперимент по измерению температуры воды, уровня подледной облученности и компонент скорости в конвективно-перемешанном слое покрытого льдом небольшого бореального озера. Полученные данные позволяют рассчитать не только интенсивности пульсаций вдоль трех ортогональных осей, но и недиагональные компоненты тензора Рейнольдса. С использованием условия однородности средней скорости по горизонтали получены количественные результаты, описывающие энергетику процессов в период весенней подледной конвекции: рассчитана анизотропия турбулентных пульсаций, изучена корреляция энергии турбулентности с интенсивностью накачки (через поток плавучести). Приведен качественный анализ параметров и динамики энергосодержащих структур, развивающихся в конвективном слое небольших покрытых льдом озер весной.

Тертышников А.В. «Эксперимент по зондированию ионосферы с Кисловодской обсерватории» Гелиогеофизические исследования, № 30, с. 9-13 (2021)

Представлены примеры результатов зондирования ионосферы с Кисловодской обсерватории (ГАС ГАО РАН) с помощью геодезического навигационного приемника сигналов КА ГНСС МГУ (ГАИШ МГУ). Рассчитано интегральное содержание электронов в вертикальном столбе атмосферы и профили концентрации электронов по высоте. Представленная технология предлагается для исследования гелиогеофизических эффектов.

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

Баринова Е.В., Тимбай И.А. «Положения относительного равновесия динамически симметричного наноспутника формата CubeSat под действием гравитационного и аэродинамического моментов» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 18, № 2, с. 21-32 (2019)

Рассматривается движение вокруг центра масс динамически симметричного неуправляемого наноспустника формата CubeSat на круговой орбите под действием аэродинамического и гравитационного моментов. Определены положения равновесия наноспутника в траекторной системе координат с учётом того, что коэффициент аэродинамической силы лобового сопротивления зависит от пространственного угла атаки и угла собственного вращения. Получены формулы, позволяющие вычислить значения углов атаки, прецессии и собственного вращения, соответствующие положениям равновесия, в зависимости от инерционно-массовых и геометрических параметров наноспутника и высоты орбиты. Показано, что в случае преобладания гравитационного момента над аэродинамическим существует 16 положений равновесия, в случае преобладания аэродинамического момента над гравитационным существует 8 положений равновесия, в случае соизмеримых величин аэродинамического и гравитационного моментов возможно 8, 12 или 16 положений равновесия. По полученным формулам вычислены положения равновесия наноспутника SamSat-QB50. Указаны диапазоны высот, на которых наноспутник SamSat-QB50 имеет 8, 12 или 16 положений равновесия относительно центра масс.

Белоконов И.В., Тимбай И.А., Николаев П.Н., Оразбаева У.М. «Анализ движения наноспутника SamSat-218Д по траекторным измерениям» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 18, № 4, с. 18-28 (2019)

Анализируется движение наноспутника SamSat-218Д по траекторным измерениям. Экспериментально подтверждены особенности поведения наноспутников на низких орбитах, обусловленные как влиянием атмосферы, так и присущими им массово-инерционными характеристиками: срок существования наноспутников на орбите меньше, а угловое ускорение, порождаемое аэродинамическим моментом, значительно выше, чем у спутников с большими размерами и массой. По известным траекторным измерениям и информации о средней плотности атмосферы в точках траекторных измерений оценено изменение баллистического коэффициента во времени. Баллистический коэффициент наноспутника SamSat-218Д, имеющего форму прямоугольного параллелепипеда, зависит от пространственного угла атаки и угла собственного вращения. Отношение максимального значения баллистического коэффициента к минимальному значению равно 4,75. Это позволило по характеру изменения баллистического коэффициента оценить характер возможного движения относительно центра масс наноспутника. Наиболее вероятным движением относительно центра масс наноспутника SamSat-218Д является переходный режим движения между различными положениями равновесия, обусловленный соизмеримыми аэродинамическим и гравитационным моментами и незначительными угловыми скоростями.

Тимофеев П.М., Панченко В.И., Харчук С.И. «Численное моделирование обтекания спускаемого аппарата при сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях. Сравнение двух спускаемых аппаратов. Часть 1» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 62, с. 45-51 (2020)

Подробно рассмотрен процесс численного моделирования спускаемого аппарата при сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях. Описывается численный алгоритм решения методом CFD-анализа, которое было произведено с помощью программного обеспечения ANSYS Fluent 19.2, с использованием GPU для более быстрого получения решения. Основная цель – численное моделирование и анализ обтекания спускаемого аппарата при сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях, чтобы понять поведение набегающего потока и его влияние на спускаемый аппарат, сравнить температурные профили для диапазона чисел Маха 2–6. Представлены расчетные данные по скорости, температуре, векторное поле скоростей для диапазона чисел Маха набегающего потока 2–6. Демонстрирует важность понимания эффектов ударных волн и иллюстрирует, как с увеличением числа Маха изменяется ударная волна. При каждом решении сетка адаптировалась по градиенту давления и скорости для более точного получения решения. В результате полученного решения было выявлено, что перед спускаемым аппаратом возникает криволинейный скачок уплотнения, центральная часть которого является прямым скачком. Наблюдается угловой процесс расширения, который представляет собой измененную картину течения Прандтля–Майера, которое возникает в сверхзвуковом потоке около острой кромки расширяющейся области. Выявлено, что с увеличением числа Маха ударная волна приближается к днищу спускаемого аппарата и наблюдается наклон скачка к направлению потока. Продемонстрирована актуальность и значимость рассматриваемой проблемы для разработки новых и модернизации старых спускаемых аппаратов.

Тимофеев П.М. «Численное моделирование обтекания спускаемого аппарата при сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях. Сравнение двух спускаемых аппаратов. Часть 2» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 62, с. 52-60 (2020)

Является продолжением первой части «Численное моделирование обтекания спускаемого аппарата при сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях. Сравнение двух спускаемых аппаратов. Часть 1». Подробно рассмотрены два спускаемых аппарата, которые разработаны в нашей стране. Описывается численный алгоритм решения методом CFD-анализа, которое было произведено с помощью программного обеспечения ANSYS Fluent 19.2, с использованием GPU для более быстрого получения решения. Основная цель – численное моделирование и анализ обтекания двух спускаемых аппаратов при сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях, чтобы понять поведение набегающего потока и его влияние на спускаемый аппарат, сравнить температурные профили, а также коэффициенты сопротивления для диапазона чисел Маха 2–6. Представлены расчетные данные по скорости, температуре и коэффициенту сопротивления для диапазона чисел Маха набегающего потока 2–6. Демонстрирует важность понимания эффектов ударных волн и иллюстрирует, как с увеличением числа Маха изменяется ударная волна. При каждом решении сетка адаптировалась по градиенту давления и скорости для более точного получения решения. В результате полученного решения было выявлено, что у боковых поверхностей спускаемых аппаратов спускаемый аппарат «Прототип 2» имеет меньшую температуру, чем спускаемый аппарат «Прототип 1», но большую температуру над лобовым сегментом при числе Маха М=6. Замечена общая тенденция, которая заключается в том, что коэффициент сопротивления уменьшается с увеличением числа Маха, которое связано с большой высотой и малыми значениями плотности и давления. Продемонстрирована актуальность и значимость рассматриваемой проблемы для разработки новых и модернизации старых спускаемых аппаратов. Ключевые слова: пилотируемая космонавтика, спускаемый аппарат, CFD-анализ.

Тимушев С.Ф., Федосеев С.Ю. «Об одном подходе к определению источника вихревого звука» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 64, с. 43-53 (2020)

Работа состоит из пяти подразделов. В первом подразделе даны ответы на вопросы об актуальности, прикладном значении исследования, а также о необходимости разработки новых подходов, позволяющих в инженерной практике осуществлять моделирование вихревых структур. Во втором подразделе рассмотрены некоторые математические модели и подходы, применяемые при решении задач динамики вихрей. Третий подраздел посвящен решению задачи определения основных параметров потока в ядре вихревого кольца при заданных его геометрических размерах. Показано, что турбулентное вихревое кольцо получается как результат взаимодействия двух вихревых колонн. Четвертый подраздел посвящен способам, позволяющим охарактеризовать концентрированный вихрь как источник акустических колебаний. В качестве объекта исследований рассмотрено течение в ядре турбулентного вихревого кольца. Принято, что ядро вихревого кольца имеет форму тора. Предложен подход, позволяющий установить строгое соответствие между основными параметрами потока и формой вихревого кольца. Целью работы является получение параметров потока в ядре вихревого кольца с последующей подстановкой их в акустико-вихревое уравнение для анализа источника акустических колебаний. Также необходимо показать наличие структуры в вихревом кольце, соответствующей некоторой точечной симметрии, и, таким образом, отказаться от представления о круговой симметрии ядра вихревого кольца. Предлагаемый подход основан на утверждении, что вихревое кольцо можно представить как множество, сформированное по «правилу», определяющему пространственную геометрическую форму. В результате предложен подход для анализа вихревого кольца как источника акустических колебаний, а также сформулировано и теоретически обосновано, что ядро турбулентного вихревого кольца, имеющего форму тора, может рассматриваться как результат взаимодействия двух вихревых колонн. Ключевые слова: вихрь, вихревое кольцо, вихревой звук, тор, ядро вихря, вихревая скорость, декомпозиция вектора скорости, акустический источник, уравнение Эйлера, уравнение Навье–Стокса, частные производные.

Тиссен В.М., Малкин З.М. «Тренды и вариации в неравномерностях вращения Земли» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 8, № 1, с. 167-178 (2021)

Приведены результаты моделирования разнообразных вариаций Всемирного времени (UT1). Для построения моделей вариаций использовались значения UT1 с 1901 по 2020 г., публикуемые Международной службой вращения Земли и опорных систем координат (МСВЗ–IERS). С помощью разработанной методики из многообразного спектра неравномерностей вращения Земли выделены главные вариации, модели которых представлены в виде суперпозиции ограниченного числа гармонических компонент. Полученные в данной работе результаты важны для повышения точности прогнозов Всемирного времени. Ключевые слова: вращение Земли, Всемирное время, вариации, моделирование, прогнозирование

Холшевников К.В., Титов В.Б. «Поверхность минимальной скорости в ограниченной круговой задаче трех тел» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 7, № 4, с. 734-742 (2020)

В рамках ограниченной круговой задачи трех тел введено понятие поверхности минимальной скорости S, являющейся модификацией поверхности нулевой скорости (поверхности Хилла). Поверхность Хилла обязана своим существованием интегралу Якоби. Поверхность минимальной скорости, кроме интеграла Якоби, требует сохранения секторной скорости тела нулевой массы в проекции на плоскость движения главных тел. Иными словами, должен существовать еще один из трех интегралов площадей. Показано, что этот интеграл существует для динамической системы, полученной после однократного осреднения первоначальной системы по долготе главных тел. Исследованы свойства S. Приведем наиболее существенное. Множество возможных движений тела нулевой массы, ограниченное поверхностью S, компактно. В качестве примера рассмотрены поверхности S для четырех малых спутников Плутона в рамках осредненной задачи Плутон–Харон–малый спутник. Во всех четырех случаях S представляет топологический тор малого сечения с окружностью в плоскости движения главных тел в качестве осевой линии. Ключевые слова: ограниченная круговая задача трех тел, поверхность нулевой скорости, область допустимых движений

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.

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.

Юдицкая А.С., Ткачев С.С. «Сравнительный анализ методов моделирования гравитационного потенциала тел сложной формы» Математическое моделирование, 33, № 5, с. 78-90 (2021)

Корректное моделирование гравитационного поля малых небесных тел является актуальной проблемой при решении задач сближения, посадки и исследования этих объектов. Существует ряд различных методов описания гравитационного поля, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. В работе рассмотрены и приведены результаты сравнительного анализа трех наиболее известных методов представления гравитационного потенциала: модели многогранников, модели масконов, разложения по сферическим гармоникам. Построена и реализована методика сравнения точности и вычислительной сложности указанных методов для астероида, форма которого полагается известной, а масса равномерно распределена по объему. Анализ показал, что метод разложения по сферическим гармоникам вычислительно более выгоден при расчете гравитационного потенциала на большом количестве пробных точек, но является наименее точным из трех представленных в работе методов. Метод масконов на небольшом количестве пробных точек затрачивает наименьшее время и имеет более высокую точность. Метод многогранника является наиболее вычислительно затратным, но он является самым точным и его можно использовать в качестве эталонного для вычисления гравитационного потенциала однородного тела.

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.

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.

Томилин А.К., Зиякаев Г.Р. «Собственные колебания крыла солнечной батареи космического аппарата» Космические исследования, 59, № 1, с. 71-77 (2021)

В процессе раскрытия крыльев солнечных батарей космического аппарата в них возникают собственные поперечные колебания. Исследование этих вибраций является актуальной проблемой, поскольку в некоторых случаях они способны нарушить коммутацию фотоэлектрических преобразователей. Поперечные колебания крыла создаются в результате соединения его секций при зачековке (сцепке) шарнирных устройств. Кинетическая энергия секций при этом преобразуется в потенциальную энергию собственных колебаний крыла солнечной батареи. Эта задача традиционно решается путем применения конечно-элементной модели с последующими расчетами в программе ANSYS. Цель исследования заключается в разработке приближенно-аналитического метода математического моделирования собственных упругих колебаний элементов КСБ, возникающих в процессе его раскрытия.

Манукин А.Б., Казанцева О.С., Калинников И.И., Матюнин В.П., Саякина Н.Ф., Тоньшев А.К., Черногорова Н.А. «Сейсмометр для наблюдений на Марсе» Космические исследования, 59, № 5, с. 418-427 (2021)

Приведены результаты разработки и создания трехкомпонентного сейсмометра для измерений на Марсе. В низкочастотной и квазистатической области спектра прибор также выполняет функции наклономера и гравиметра. Приведено описание чувствительного элемента – одноосного датчика. В прибор входят три таких датчика, оси чувствительности которых взаимно перпендикулярны. Пробная масса в каждом датчике удерживается с помощью механической и магнитной жесткости, а собственная частота осциллятора – около 5 Гц. Рассмотрены вопросы предельной чувствительности, определяемой собственными равновесными тепловыми флуктуациями. Приведены способы решения технических проблем – доставки блока чувствительных элементов под защитным кожухом на поверхность Марса, установки прибора по гравитационной вертикали и результаты эталонирования методом наклонов, показавшие, что характеристики прибора близки к запланированным. Чувствительность по амплитуде колебаний основания прибора в окрестности 1 Гц, обусловленная шумами емкостного преобразователя малых перемещений пробной массы в электрический сигнал, составила ∼3·10^–10 м.

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.

Беляев А.К., Полянский В.А., Третьяков Д.А. «Оценка механических напряжений, пластических деформаций и поврежденности посредством акустической анизотропии» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 4, с. 130-151 (2020)

Акустическая анизотропия является следствием анизотропии механических характеристик твердого тела. В металлах она связана с микроструктурной анизотропией механических характеристик, внутренними механическими напряжениями и деформациями, в том числе с остаточными напряжениями и пластическими деформациями. Датчики для измерения акустической анизотропии не требуют сложной подготовки поверхности металла, поэтому она легко измеряется, что позволяет использовать результаты измерения для количественного определения напряжений и деформаций в металлах на основании величины фазового сдвига скоростей сдвиговых волн ортогональной поляризации. Акустическая анизотропия является одним из проявлений феномена изменения упругих свойств акустической среды, вызванных действием механических напряжений и деформаций (акустоупругий эффект). Это дает возможность использовать эффект акустической анизотропии для разработки количественных методов акустической тензометрии, а также методов неразрушающего контроля, позволяющих эффективно проводить контроль качества и диагностику остаточного ресурса конструкций и деталей машин. В статье приводится история открытия и теоретического обоснования акустоупругого эффекта и количественной связи акустической анизотропии с напряжениями и деформациями, начиная с пионерских работ ХХ в. Показан путь формирования теории, построенной на нелинейной механике сплошной среды. Третья часть статьи посвящена обзору современного состояния исследований. Приведен анализ экспериментальных работ по измерению акустической анизотропии в низко- и высокоуглеродистых сталях, алюминиевых сплавах, а также в композитах и прочих конструкционных материалах. Особое внимание уделено обзору исследований связи акустической анизотропии с пластическими деформациями и границ применимости акустического метода. Также приведен перечень основных прикладных результатов, касающихся измерения и использования акустической анизотропии для контроля лопаток компрессоров и газотурбинных двигателей, трубных сталей, сварных соединений и пр. Дается обзор основных публикаций по системному анализу и обобщению теоретических и экспериментальных научных результатов, полученных отечественными и зарубежными исследователями в области изучения акустической анизотропии металлических конструкционных материалов в условиях одноосного и сложного напряженного состояния, пластического деформирования, термомеханического нагружения и усталостного разрушения.

Янке В.Г., Белов А.В., Гущина Р.Т., Ерошенко Е.А., Оленева В.А., Трефилова Л.А., Кобелев П.Г. «Экспериментальный спектр вариаций космических лучей на орбите Земли по данным AMS-02» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 9, с. 1351-1354 (2021)

По данным прямых измерений магнитного спектрометра AMS-02 экспериментально найден спектр вариаций космических лучей для диапазона жесткостей наиболее чувствительного к наземным нейтронным мониторам.

Кобелев П.Г., Трефилова Л.А., Зиракашвили В.Н., Белов А.В., Гущина Р.Т., Янке В.Г. «Гелиосферная модуляция космических лучей в эпоху нейтронного мониторинга» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 9, с. 1362-1364 (2021)

Выполнена реконструкция гелиосферного потенциала модуляции галактических космических лучей для эры нейтронного мониторинга. В основе лежит использование современной модели межзвездного спектра галактических космических лучей и спектра вариаций плотности космических лучей. Спектр вариаций космических лучей получен в результате обработки глобально-спектрографическим методом данных непрерывного мониторинга детекторами мировой сети и откалиброван по данным прямых измерений спектра частиц на магнитном спектрометре PAMELA в базовый 2009 г.

Курц В.В., Ануфриев И.Е., Труфанов Д.О. «Модель автомобильного трафика с несколькими лидерами» Математическое моделирование, 33, № 5, с. 35-46 (2021)

Предложена новая микроскопическая модель автомобильного трафика, которая в явном виде учитывает время реакции водителя, а при вычислении ускорения принимаются во внимание сразу несколько впереди идущих транспортных средств. Данная модель основана на модели оптимальной скорости. Учёт времени запаздывания и взаимодействий сразу с несколькими лидерами позволяет воспроизвести динамику автомобилей с большей степенью правдоподобности. Выполнен анализ потоковой устойчивости стационарных решений. Ряд численных экспериментов подтверждает корректность полученных условий устойчивости. Исследован вопрос о влиянии количества лидеров на степень устойчивости транспортного потока, а также на пространственно-временные характеристики stop-and-go волн.

Тукмаков Д.А., Тукмакова Н.А. «Двухмерная нестационарная численная модель динамики газовзвеси в трубе» Одиннадцатая Всероссийская конференция «Необратимые процессы в науке и технике», 26–29 января 2021 г. Т. 1, с. 153-156 (2021)

Тукмаков Д.А., Тукмакова Н.А. «Двухмерная нестационарная численная модель динамики газовзвеси в трубе» Одиннадцатая Всероссийская конференция «Необратимые процессы в науке и технике», 26–29 января 2021 г. Т. 1, с. 153-156 (2021)

Базилевская Г.А., Дюсембекова А.С., Калинин М.С., Крайнев М.Б., Махмутов В.С., Свиржевская А.К., Свиржевский Н.С., Стожков Ю.И., Тулеков Е.А. «Сравнение результатов по высыпаниям высокоэнергичных электронов в стратосфере и на спутниках» Космические исследования, 59, № 1, с. 28-34 (2021)

Высыпания высокоэнергичных электронов (ВВЭ) в атмосферу являются одним из механизмов опустошения внешнего радиационного пояса Земли. Высыпающиеся электроны генерируют тормозное излучение, которое проникает в стратосферу и регистрируется детекторами на баллонах. Однако эти наблюдения могут осуществляться только когда баллон находится на высотах больше ∼20 км. Околоземные спутники POES постоянно регистрируют потоки высыпающихся электронов в конусе потерь, но они слишком быстро перемещаются в пространстве. В работе выполнено сопоставление ВВЭ по наблюдениям в стратосфере и на спутниках в течение 2003 г. и получены оценки числа случаев ВВЭ в Апатитах в предположении, что радиозонд непрерывно находился на высоте больше 26 км.

Власова Н.А., Тулупов В.И., Калегаев В.В. «Некоторые особенности солнечных протонных событий 7.III.2011 и 20.II.2014» Космические исследования, 59, № 4, с. 296-305 (2021)

Представлены результаты исследования двух солнечных протонных событий 7.III.2011 и 20.II.2014, которые ассоциируются с солнечными вспышками, имеющими практически одинаковую мощность и находящимися на близких гелиодолготах, на западной стороне солнечного диска. Работа сделана на основе экспериментальных данных, полученных с КА АСЕ и ИСЗ GOES, расположенных в межпланетном пространстве в точке L1 и внутри магнитосферы Земли на геостационарной орбите, соответственно. Проведен сравнительный анализ особенностей временных профилей потоков солнечных энергичных протонов и вариаций параметров межпланетной среды: скорости и плотности солнечного ветра и величины и направления межпланетного магнитного поля. Показано, что основные различия временных профилей потоков протонов двух солнечных событий связаны с особенностями состояния межпланетной среды 7.III.2011 и 20.II.2014. Результаты сравнительного анализа временных вариаций потоков солнечных протонов с E>10 МэВ и E>30 МэВ и Bz- и Bx компонент межпланетного магнитного поля 20.II.2014 свидетельствуют об определяющей роли структуры межпланетного магнитного поля на формирование особенностей временных профилей потоков частиц в данном событии.

Куличкова Е.А., Козлов В.А., Тюменцев Г.А. «О подходе к определению мероприятий по повышению технико-экономической эффективности проведения акустических испытаний» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 5, № 3, с. 37-40 (2019)

Судовая трубопроводная арматура при проектировании и производстве подвергается разнообразным проверкам, в том числе и таким специфическим видам испытаний как акустические, необходимые для определения уровня шума, создаваемого изделием. При ужесточении требований, предъявляемым к перспективным объектам морской техники, повышаются требования к точности проводимых испытаний судовой трубопроводной арматуры, как источника акустического шума. С учетом того, что основное стендовое оборудование проектировалось и строилось более 30 лет назад, когда влияние внешних факторов (таких как воздействие вибрации, вызванное возросшей транспортной загруженностью и развитие метро) было не столь значительно, необходима комплексная проработка подходов, позволяющая повысить точность испытаний на имеющемся стендовом оборудовании, с учетом возросшего уровня внешних помех.

Глушановский А.В., Цветкова В.А., Тютюнник В.М. «Особенности потоков российских публикаций по отдельным научным направлениям» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 8, с. 31-37 (2021)

Проанализирована динамика потока российских публикаций по шести научным направлениям: физика, химия, математика, геология, биология, информатика, трём типам источников: статьи в журналах, статьи в сборниках трудов конференций, книги и главы из книг за период 2010–2019 гг. Установлена неравномерность роста потока в зависимости от научного направления. По направлениям физика, математика Россия вышла на третье место в 2019 г. Наиболее значительное продвижение наблюдается по информатике (с 34 на 14 место). Предполагаемое перераспределение по типам источников в пользу трудов конференций имеет место только в половине тематических направлений. Показано, что среднее цитирование трудов конференций примерно на порядок ниже, чем журнальных статей, что снижает общее среднее цитирование публикаций потока и, соответственно, «научный вес» потока, в целом. Сравнением с цитированием публикационных потоков других стран установлено, что среднее цитирование российского публикационного потока в два раза ниже, чем для стран, соседних по рейтингу с Россией, независимо от научного направления. Этот факт, по мнению авторов, требует специального внимания российского научного сообщества. Ключевые слова: публикационный поток, среднее цитирование, естественные науки, статьи из журналов, труды конференций. DOI: 10.25791/pribor.8.2021.1284

Тятюшкин А.Н. «Деформация капли невязкой намагничивающейся жидкости в нестационарном магнитном поле» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 138-150 (2021)

Теоретически исследуется изменение формы капли намагничивающейся жидкости, взвешенной в несмешивающейся с ней другой намагничивающейся жидкости, в нестационарном однородном магнитном поле при больших числах Рейнольдса. Система уравнений состоит из уравнения неразрывности для несжимаемой жидкости, уравнения движения для идеальной несжимаемой жидкости, уравнений Максвелла в квазистационарном приближении и приближении феррогидродинамики. Для решения задачи используется представление напряженности магнитного поля и скорости жидкости в виде мультипольного разложения, выраженного через неприводимые тензоры. При таком подходе напряженность магнитного поля и скорость ищутся в виде рядов с векторными и тензорными коэффициентами, для которых получаются соотношения, позволяющие их определить. С использованием этих соотношений коэффициенты ищутся в виде асимптотических разложений по параметру, малость которого обеспечивает малость деформаций капли. Скорость течения и напряженность магнитного поля и форма капли найдены с точностью до членов первого порядка по малому параметру. Решены задачи о вынужденных и собственных колебаниях капли, вызванных мгновенным включением приложенных гармонически колеблющихся и вращающихся полей.