Роньшин Ф.В., Чиннов Е.А., Дементьев Ю.А., Кабов О.А. «Мостиковый режим течения в микроканалах» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 499, № 1, с. 43-47 (2021)

В результате исследований двухфазных потоков в щелевых микроканалах обнаружен и изучен новый режим течения – мостиковый. Мостики представляют собой вертикальные перемычки между пленками жидкости, расположенными на нижней и верхней сторонах канала. Установлено, что с увеличением расходов газа и жидкости мостики начинают деформироваться, а затем разрушаться. Определены критические числа Вебера, характерные для деформации и разрушения жидкостных мостиков. Предложена новая классификация режимов двухфазного течения в микроканалах на основе полученных экспериментальных данных.

Казаков Л.И. «Резонансный звукопоглотитель воздушного шума» Акустический журнал, 67, № 5, с. 475-481 (2021)

Рассмотрен звукопоглотитель, состоящий из набора параллельно работающих резонаторов Гельмгольца, представленный в разных вариантах исполнения. Даны теория и методика расчета широкополосного звукопоглощающего покрытия для звуконепроницаемой стенки, применимые и к другим родственным конструкциям. Приведен пример расчета акустических характеристик покрытия. Ключевые слова: резонаторы Гельмгольца, акустическая проводимость, физическая осуществимость, компенсирующие резонаторы, поглощение звука. DOI: 10.31857/S0320791921040043

Казанцев А.Н. «Вариации пиковых плотностей потока индивидуальных импульсов 26 секундных пульсаров на частоте 111 МГц» Астрономический журнал, 98, № 10, с. 834-848 (2021)

Приведены результаты обработки наблюдений 26 секундных пульсаров северного полушария, полученные в рамках поиска и исследования гигантских импульсов пульсаров на Большой синфазной антенне Пущинской радиоастрономической обсерватории на 111 МГц. От пульсаров B0011+47, B0450+55, B0525+21, B0751+32, B0823+26 и B0917+63 были обнаружены индивидуальные импульсы, в 30 и более раз превосходящие динамический средний профиль по амплитуде. Обнаружены индивидуальные импульсы, удовлетворяющие основным критериям гигантских импульсов пульсаров от B0450+55, B0525+21 и B0751+32. Произведен анализ распределений индивидуальных импульсов пульсаров по пиковой плотности потока относительно средней плотности потока в сеансе. Из проанализированной выборки для 5 пульсаров распределение является логнормальным, для 10 – комбинацией логнормального и степенного распределений. В остальных случаях не может быть однозначно аппроксимировано только логнормальным распределением или комбинацией логнормального и степенного распределений. Ключевые слова: пульсары, радиоизлучение, индивидуальные импульсы, гигантские импульсы DOI: 10.31857/S0004629921100170

Подымова Н.Б., Калашников И.Е., Кобелева Л.И. «Лазерный оптико-акустический метод количественной оценки пористости литых дисперсно-упрочненных металломатричных композиционных материалов» Дефектоскопия, № 12, с. 3-13 (2020)

Предложен и экспериментально реализован лазерный оптико-акустический метод количественной оценки объемной пористости литых дисперсно-упрочненных металломатричных композиционных материалов. Метод основан на статистическом анализе распределения амплитуд обратнорассеянных широкополосных импульсов продольных акустических волн в исследуемых материалах. Лазерное возбуждение и пьезоэлектрическая регистрация ультразвука реализуется при одностороннем доступе к объекту контроля с использованием специального лазерно-ультразвукового преобразователя. Исследовались композиты на основе силумина, упрочненного микрочастицами карбида кремния в различной объемной концентрации (0,033–0,135), и композиты, полученные методом реакционного литья на основе алюминия, упрочненного интерметаллидом Al3Ti (объемные концентрации 0,04–0,115). Для обоих типов композитов распределение амплитуд обратнорассеянных ультразвуковых сигналов аппроксимируется гауссовской функцией распределения, применимой для большого числа статистически независимых величин. Эмпирически полученная зависимость полуширины этого распределения от объемной пористости композитов двух различных типов аппроксимируется одной и той же линейной функцией независимо от технологии изготовления, а также от типа, размера и концентрации упрочняющих частиц.

Морозов В.М., Каленова В.И., Рак М.Г. «О стабилизации регулярных прецессий спутника при помощи магнитных моментов» Прикладная математика и механика, 85, № 4, с. 436-453 (2021)

Рассматривается стабилизация регулярных прецессий динамически симметричного спутника, центр масс которого движется по круговой орбите в гравитационном и магнитном полях Земли. Управляющие моменты формируются за счет взаимодействия собственного дипольного момента спутника с магнитным полем Земли. Линеаризованные в окрестности регулярных прецессий уравнения движения представляют собой линейные нестационарные системы. Для решения задач стабилизации предлагается и развивается подход, основанный на приведении к стационарным системам большего, чем исходная система, порядков. Исследуется управляемость и строятся эффективные алгоритмы стабилизации. Ключевые слова: стабилизация, регулярная прецессия, линейная нестационарная система, приводимость, управляемость, алгоритмы стабилизации DOI: 10.31857/S003282352104010X

Свиржевский Н.С., Базилевская Г.А., Калинин М.С., Крайнев М.Б., Махмутов В.С., Свиржевская А.К., Стожков Ю.И. «Гелиосферное магнитное поле и модель Паркера» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 3, с. 282-294 (2021)

В паркеровской модели гелиосферного магнитного поля отношение азимутальной компоненты поля B_φ к радиальной компоненте B_r зависит только от радиальной скорости@V солнечного ветра и координат точки наблюдения (r,θ): B_φ/B_r=–ωrsinθ/V (на расстоянии от Солнца r>1 а. е.). Мы проверили это соотношение вблизи эклиптики на радиальных расстояниях до 19 а. е. по данным космических аппаратов VOYAGER 1, VOYAGER 2 и ULYSSES и вне эклиптики по данным ULYSSES. Показано, что предсказания паркеровской модели хорошо согласуются с наблюдениями вне секторных зон в периоды времени, близкие к минимумам солнечной активности. В пределах секторных зон и в периоды максимумов солнечной активности существуют значительные расхождения между данными наблюдений и предсказаниями этой модели.

Калиниченко В.А. «Эксперименты по подавлению интенсивных колебаний жидкости плавающей пластиной» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 74-83 (2021)

Обсуждаются результаты экспериментов по влиянию плавающей тонкой пластины из пенополиэтилена на процесс разрушения и регуляризацию стоячей гравитационной волны Фарадея на свободной поверхности воды в прямоугольном сосуде. Показано, что наличие пластины приводит к регуляризации волн с подавлением механизмов их разрушения. Рассмотрены эффект увеличения толщины пластины на предельную крутизну регулярной изгибно-гравитационной волны и ее диссипативные свойства. Получено критическое значение толщины пластины, отвечающее максимальной крутизне волны. При толщине пластины ниже этого значения колебания гидроупругой системы определяются гравитационными волнами, при больших толщинах – волнами изгибными. Выявлен неэкспоненциальный характер затухания изгибно-гравитационных волн.

Герасимов С.И., Ерофеев В.И., Травов Ю.Ф., Иоилев А.Г., Писецкий В.В., Капинос С.А., Калмыков А.П., Лапичев Н.В. «Экспериментальное определение коэффициента сопротивления конических проникателей и проникателя с плоским передним торцом при сверхзвуковом движении в песчаном грунте» Журнал технической физики, 91, № 3, с. 542-548 (2021)

Проведены экспериментальные исследования по определению коэффициента сопротивления при проникании в песчаный грунт конических и цилиндрических ударников. В экспериментах угол полураствора конического наконечника проникателя (ударника) изменялся от 10 до 90 deg. Скорость движения ударника изменялась в интервале 0.2–2.0 km/s. Получены средние значения коэффициента сопротивления для конических тел при квазистационарном сверхзвуковом движении в песчаном грунте средней влажности 7–12%, а для ударников с плоским передним торцом – в песчаном грунте влажностью от 0 до 16%. Показана существенная зависимость коэффициента сопротивления тонких конусов (beta<25°) от скорости движения и отсутствие таковой (с учетом экспериментальной погрешности) для тупых конусов и ударника с плоским торцом. Ключевые слова: высокоскоростное проникание, конический проникатель, проникатель с плоским передним торцом, песок, коэффициент сопротивления.

Кочарян Г.Г., Беседина А.Н., Кишкина С.Б., Павлов Д.В., Шарафиев З.З., Каменев П.А. «Инициирование обрушения склона сейсмическими колебаниями от разных источников» Физика Земли, № 5, с. 41-54 (2021)

Приведены результаты лабораторных исследований критериев обрушения склонов под воздействием импульсных динамических нагрузок в диапазоне максимальных скоростей смещения грунта (PGV) от 0.003 до 1.3 м/с и ускорений (PGA) – от 0.01 до более чем 170g. Установлены критические значения параметров динамических воздействий на модельные склоны. Значение минимального пикового ускорения, при котором наблюдалось образование оползня, значительно превышает величину критического ускорения, рассчитанную на основе квазистатического подхода. В то же время, при близких коэффициентах статической устойчивости, критические параметры для подводных и надводных склонов сопоставимы, несмотря на то, что характер движения грунта после инициирования в опытах под водой сильно отличается от наземных склонов. Показано, что существуют минимальные величины PGA и PGV, при которых наблюдаются необратимые деформации склона. Если ускорение ниже минимального значения PGA_min, то значимых необратимых деформаций не наблюдается при любых значениях PGV. Если величина массовой скорости ниже PGV_min , то при PGA>PGA_min наблюдаются необратимые деформации, так что при повторном воздействии склон может быть разрушен. С использованием приближения Ньюмарка выполнены расчеты устойчивости склонов при различных видах воздействия – землетрясениях разных магнитуд, массовых карьерных взрывах, подземных взрывах большой мощности.

Пасманик Л.А., Камышев А.В., Радостин А.В., Зайцев В.Ю. «Параметры акустической неоднородности для неразрушающей оценки влияния технологии изготовления и эксплуатационной поврежденности на структуру металла» Дефектоскопия, № 12, с. 24-36 (2020)

Предложен акустический способ неразрушающего контроля вариаций структуры металла, обусловленных нарушениями технологии изготовления или накоплением повреждений в процессе эксплуатации. В его основе лежат измерения микроструктурно-чувствительных акустических параметров, которые определяются как нормированные величины отклонения отношений скоростей продольной и сдвиговых волн от значений, характерных для «базового состояния» структуры металла. В качестве «базового», в зависимости от конкретной задачи, рассматривается состояние структуры металла до начала эксплуатации объекта контроля или структуры металла контрольных образцов, прочностные характеристики которых определены стандартными методами разрушающего контроля и находятся в допустимых пределах. Обсуждается связь предложенных акустических параметров с различием между «базовым» и реальным состоянием материала (в терминах интегральных величин податливости микроструктурных неоднородностей по отношению к сдвиговым и продольным напряжениям). Эффективность предложенного подхода к оценке структуры металла продемонстрирована на результатах экспериментальных исследований двух существенно различных типов структуры: с изотропным и анизотропным характером неоднородностей. Инструментальный контроль предложенных параметров может быть использован для: неразрушающего контроля качества выполнения техпроцессов в процессе производства изделий металлургии и машиностроения; оценки степени накопления повреждений металла при эксплуатации; оценки механических свойств, характеристик трещиностойкости и других физических свойств металла.

Кан В., Горбунов М.Е., Федорова О.В., Софиева В.Ф. «Широтное распределение параметров внутренних волн в атмосфере по флуктуациям амплитуды радиозатменных сигналов» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 56, № 6, с. 647-659 (2020)

Проведена апробация методики восстановления глобального распределения статистических параметров внутренних гравитационных волн (ВГВ) в атмосфере по данным измерений флуктуаций амплитуды радиосигнала в спутниковых радиозатменных наблюдениях. Ранее для выбранной модели пространственного спектра ВГВ была получена его связь со спектрами флуктуаций амплитуды, разработан алгоритм восстановления параметров модели и оценены ошибки восстановления. Восстанавливаемыми параметрами вертикального спектра ВГВ являются внешний масштаб, задающий в крупномасштабной области переход от ненасыщенного режима волн к насыщенному, и структурная характеристика, определяющая спектральную амплитуду волн в режиме насыщения. По этим параметрам вычисляются дисперсия флуктуаций температуры и потенциальная энергия волн. В данной статье приведено высотно-широтное распределение параметров ВГВ в стратосфере по данным измерений эксперимента COSMIC за 2011 г. Отмечены характерные особенности этих распределений, проведено сравнение результатов с данными других измерений.

Канель Г.И., Савиных А.С., Гаркушин Г.В., Разоренов С.В. «Переотражения упругого предвестника ударной волны в твердом теле» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 5-8 (2021)

На примере экспериментальных данных по отражению упругопластической волны ударного сжатия от поверхности пластины из стали или алюминиевого сплава обсуждаются условия и закономерности формирование переотраженной упругой волны. Обнаружено, что возможность ее образования, а также ее амплитуда и затухание связаны с релаксационными свойствами материала в состоянии перед пластической ударной волной.

Хаердинов Н.С., Джаппуев Д.Д., Канониди К.Х., Куджаев А.У., Куреня А.Н., Лидванский А.С., Петков В.Б., Хаердинов М.Н. «Возмущение свечения ночного неба в ясную погоду на средних широтах» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 11, с. 1657-1660 (2021)

Зарегистрировано свечение ночного неба на 43° N во время глобальных магнитосферных возмущений. Свечению предшествовала сейсмическая активность, сгенерировавшая подземный отрицательный заряд выходящим на поверхность земли положительным током, 20–25 нА/м².

Герасимов С.И., Ерофеев В.И., Травов Ю.Ф., Иоилев А.Г., Писецкий В.В., Капинос С.А., Калмыков А.П., Лапичев Н.В. «Экспериментальное определение коэффициента сопротивления конических проникателей и проникателя с плоским передним торцом при сверхзвуковом движении в песчаном грунте» Журнал технической физики, 91, № 3, с. 542-548 (2021)

Проведены экспериментальные исследования по определению коэффициента сопротивления при проникании в песчаный грунт конических и цилиндрических ударников. В экспериментах угол полураствора конического наконечника проникателя (ударника) изменялся от 10 до 90 deg. Скорость движения ударника изменялась в интервале 0.2–2.0 km/s. Получены средние значения коэффициента сопротивления для конических тел при квазистационарном сверхзвуковом движении в песчаном грунте средней влажности 7–12%, а для ударников с плоским передним торцом – в песчаном грунте влажностью от 0 до 16%. Показана существенная зависимость коэффициента сопротивления тонких конусов (beta<25°) от скорости движения и отсутствие таковой (с учетом экспериментальной погрешности) для тупых конусов и ударника с плоским торцом. Ключевые слова: высокоскоростное проникание, конический проникатель, проникатель с плоским передним торцом, песок, коэффициент сопротивления.

Севостьянов М.А., Баикин А.С., Каплан М.А., Колмаков А.Г., Гудков С.В., Ребезов М.Б., Гарнов С.В. «β сплав Ti–20Nb–10Ta–5Zr со структурированной на микро- и наномасштабе поверхностью» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 37-40 (2021)

Показано, что сплав является гомогенным (Ti-65%, Nb-20%, Ta-10%, Zr-5%). Только в близком к поверхности слое толщиной порядка 100 нм наблюдается изменение элементного состава. Поверхность сплава обеднена по содержанию титана (∼20%) и обогащена по содержанию тантала (∼20%). Также на поверхности присутствует большое количество оксидов (∼50%). Сплав является однофазным с кристаллической решеткой типа β-Ti (кубическая сингония, пространственная группа Im3m). Сплав имеет предел текучести около 550 МПа, предел прочности около 700 МПа. Модуль Юнга порядка 50 ГПа. Относительное удлинение сплава около 1.4%. На микромасштабе на поверхности проволоки и пластин из сплава Ti–20Nb–10Ta–5Zr обнаружены складки и продольные гребнеобразные структуры высотой до 0.5 мкм. При анализе нанотопологии установлено, что даже между гребнеобразными структурами или на их вершинах присутствуют неровности высотой вплоть до 100–150 нм.

Сорокин М.А., Петров П.С., Каплуненко Д.Д., Голов А.А., Моргунов Ю.Н. «Прогноз эффективной скорости распространения акустических сигналов на основе модели циркуляции океана» Акустический журнал, 67, № 5, с. 521-532 (2021)

Обсуждается возможность использования данных моделирования циркуляции океана для оперативного прогноза эффективных скоростей распространения импульсных акустических сигналов на шельфе и в глубоком океане. Определение и прогнозирование этих скоростей является критически важным для надежной работы систем акустической навигации и дальнометрии, однако протяженность трасс и требования к оперативности прогноза практически исключают использование в этих целях прямых измерений. На примере анализа экспериментальных данных, полученных на акустической трассе протяженностью около 200 км, показано, что гидрологический разрез, построенный вдоль этой трассы с использованием данных модели циркуляции океана NEMO, позволяет с достаточно высокой точностью рассчитать эффективные скорости распространения импульсных акустических сигналов от источника на шельфе в глубоководную часть Японского моря. Используемая нами методика расчета эффективных скоростей основана на адиабатической модовой теории распространения звука на шельфе, а также на том факте, что в глубоководной части трассы групповые скорости мод малых номеров лишь незначительно отличаются друг от друга. Ключевые слова: шельф–глубокий океан, импульсный сигнал, времена прихода, групповые скорости, акустическая дальнометрия. DOI: 10.31857/S0320791921050087

Багаев С.Н., Забродский А.Г., Задков В.Н., Каплянский А.А., Кведер В.В., Колачевский Н.Н., Месяц Г.А., Наумов А.В., Салихов К.М., Сурис Р.А., Шалагин А.М., Щербаков И.А. «Евгений Андреевич Виноградов (к 80-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 10, с. 1125_-1126 (2021)

Шугай Ю.С., Капорцева К.Б. «Прогноз квазистационарных и транзиентных потоков солнечного ветра по данным наблюдений С олнца в 2010 г.» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 2, с. 148-159 (2021)

Представлены результаты прогноза скорости квазистационарных и транзиентых потоков солнечного ветра за период с мая по декабрь 2010 года. Скорость квазистационарных потоков солнечного ветра на околоземной орбите рассчитывались с помощью эмпирической модели на основе анализа изображений солнечной короны, полученных в вакуумном ультрафиолете. Скорость и время прихода межпланетных корональных выбросов масс прогнозировались Drag Based-моделью. Результаты прогноза скорости квазистационарных потоков солнечного ветра использовались в качестве параметра среды, по которой распространяются и с которой взаимодействуют транзиентые потоки. За период май–декабрь 2010 года было отобрано 94 корональных выброса масс из баз данных, пополняющихся в режиме близком к реальному времени. Анализ результатов прогноза показал, что у 67% из отобранных межпланетных корональных выбросов масс спрогнозированная скорость была менее 400 км/с, а 96% из них связаны со спокойной геомагнитной обстановкой (Dst>–30 нТл). Добавление прогноза межпланетных корональных выбросов масс к прогнозу квазистационарных потоков солнечного ветра улучшает качество прогноза. За период с мая по декабрь 2010 года среднеквадратичное отклонение между измеренными на космическом аппарате ACE и спрогнозированными скоростями потоков солнечного ветра с учетом как квазистационарных, так и транзиентых потоков, получено равным 82 км/с, а коэффициент корреляции – 0.6.

Гришин М.Я., Леднёв В.Н., Першин С.М., Капралов П.О. «Ультракомпактный флуоресцентный лидар на базе диодного лазера (405 нм, 150 мВт) для зондирования акваторий и подстилающей с квадрокоптера» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 498, № 1, с. 3-6 (2021)

Разработан ультракомпактный (∼300 г) флуоресцентный лидар на базе диодного лазера (405 нм, 150 мВт) и дифракционного миниспектрометра с линейкой фотодиодов. Натурный эксперимент по зондированию растительности с квадрокоптера показал перспективность автономного мониторинга больших площадей для раннего обнаружения очагов поражения посевных угодий.

Подымова Н.Б., Карабутов А.А. «Преобразование термооптически возбуждаемых широкополосных импульсов продольных акустических волн в импульсы сдвиговых волн в изотропной твердотельной пластине в жидкости» Акустический журнал, 67, № 5, с. 482-492 (2021)

Теоретически проанализированы временные профили широкополосных импульсов сдвиговых акустических волн, получаемых в результате преобразования термооптически возбуждаемых импульсов продольных волн при падении под различными углами на плоскопараллельную изотропную твердотельную пластину, помещенную в иммерсионную жидкость. Показано, что при определенном угле падения временная форма импульса сдвиговых волн в пластине повторяет форму падающего импульса продольных волн. Для сравнения теоретических и экспериментальных результатов исследовалось преобразование термооптически возбуждаемых импульсов продольных волн в импульсы сдвиговых волн и обратно в алюминиевой и кварцевой плоскопараллельных пластинах, помещенных в дистиллированную воду. Экспериментальные временные профили ультразвуковых импульсов совпадают с теоретически рассчитанными профилями за исключением увеличенной длительности экспериментальных импульсов. На основе такой схемы двойного преобразования предложена и экспериментально реализована методика широкополосной акустической спектроскопии продольных и сдвиговых волн с термооптическим источником ультразвука в спектральном диапазоне 1–40 МГц. Ключевые слова: сдвиговые акустические волны, лазерное возбуждение ультразвука, широкополосная акустическая спектроскопия, коэффициенты затухания ультразвуковых волн. DOI: 10.31857/S0320791921040110

Глуховский Е.М., Егоров А.И., Карапетянц М.И. «Разработка алгоритма кодирования звука для системы кохлеарной имплантации» Приборы и техника эксперимента, № 4, с. 105-118 (2021)

Разработана стратегия стимуляции для нового устройства системы кохлеарной имплантации, создаваемой в МФТИ. Построена модель восприятия звука, обработанного по такой стратегии, человеком с кохлеарным имплантом. Качество работы стратегии оценивалось на слух путем сравнения звука, полученного с помощью обратного преобразования, и исходного сигнала. Трудно было учесть многие индивидуальные физиологические факторы, такие как перекрестная стимуляция соседних каналов, состояние нервных окончаний индивида. Но при использовании описанных упрощений было получено, что информация, передаваемая посредством стимуляции кохлеарной зоны при применении данной стратегии, позволяет разборчиво воспроизводить речь.

Карауш Е.А., Давлатов Р.А., Донченко С.С., Гостев Ю.В., Соколов Д.А., Лавров Е.А., Харламов П.Г. «Оценка возмущающих ускорений, воздействующих на космическую гравитационную волновую антенну SOIGA-2» Известия высших учебных заведений. Приборостроение, 63, № 10, с. 907-920 (2020)

Российская гравитационная волновая антенна (ГВА) SOIGA-2 представляет собой созвездие космических аппаратов (КА): по четыре на каждой орбите ГЛОНАСС в вершинах квадрата. Проанализированы возмущающие силы, воздействующие на КА SOIGA-2. Оценены возмущающие ускорения гравитационной и негравитационной природы. Приведены требования к максимальному уровню возмущающих ускорений, при которых возможно детектирование гравитационных волн. Предложены способ компенсации сил негравитационной природы с помощью системы спутника свободного от сноса и метод учета сил гравитационной природы путем их предварительного расчета.

Хайбрахманов С.А., Дудоров А.Е., Каргальцева Н.С., Жилкин А.Г. «Моделирование изотермического коллапса магнитных протозвездных облаков» Астрономический журнал, 98, № 8, с. 681-693 (2021)

Исследуется коллапс магнитных протозвездных облаков с массой 10 и 1 M⊙. Коллапс моделируется численно с использованием двумерного магнитогазодинамического (МГД) кода Enlil. Расчеты показывают, что к концу изотермической стадии коллапса протозвездные облака приобретают иерархическую структуру. Под действием электромагнитной силы протозвездное облако принимает форму сплюснутой оболочки с отношением полутолщины к радиусу Z/R∼0.20–0.95. Внутри этой оболочки образуется геометрически и оптически тонкий первичный диск с радиусом (0.2–0.7)R₀ и Z/R∼(10^–2–10^–1), где R₀ – начальный радиус облака. Первичные диски – это структуры, находящиеся в квазимагнитостатическом равновесии. Они образуются в том случае, когда начальная магнитная энергия облака превышает 20% от гравитационной энергии. Масса первичных дисков составляет 30–80% от начальной массы облака. В центре первичного диска в дальнейшем образуется первое гидростатическое ядро. Обсуждаются роль первичных дисков в дальнейшей эволюции облака, а также возможные наблюдаемые проявления внутренней иерархии коллапсирующего облака с точки зрения особенностей геометрии магнитного поля и распределения углового момента на разных уровнях иерархии. Ключевые слова: магнитные поля, магнитная газодинамика (МГД), численное моделирование, звездообразование, межзвездная среда DOI: 10.31857/S0004629921090048

Новиков В.В., Митрошенков Н.В., Кузнецов С.В., Попов П.А., Бучинская И.И., Каримов Д.Н., Кошелев А.В. «Ангармонизм колебаний решетки и тепловые свойства твердых растворов Сd_1-xSr_xF₂» Физика твердого тела, 62, № 4, с. 627-634 (2020)

Экспериментально изучены температурные изменения параметров кристаллической решетки a(T) дифторидов кадмия и стронция, а также их взаимных твердых растворов Сd_1-xSr_xF₂ (x=0.23, 0.50) при температурах 5–300 K. Температурные зависимости объема элементарной ячейки изучаемых фторидов проанализированы в модели Дебая–Эйнштейна. Установлено повышенное влияние ангармонизма колебаний решетки растворов, обусловленное неупорядоченностью кристаллической структуры на их тепловые свойства. Определены параметры модели и характеристики ангармонического вклада. На основе полученных данных в модели Калауэя рассчитана концентрационная зависимость теплопроводности твердых растворов Сd_1-xSr_xF₂ при T=300 K, сопоставленная с литературными экспериментальными данными. Показана возможность оценки теплопроводности монокристаллов твердых растворов изучаемой системы на основе данных о тепловых свойствах компонентов раствора, полученных на порошкообразных образцах. Ключевые слова: твердые растворы, параметры решетки, низкие температуры, тепловое расширение, теплопроводность.

Карпачев А.Т. «Суточные и долготные вариации экваториальной аномалии для зимнего солнцестояния по данным ИСЗ Интеркосмос-19» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 1, с. 20-34 (2021)

По данным внешнего зондирования ионосферы со спутника Интеркосмос-19 для высокой солнечной активности исследована динамика экваториальной аномалии в период зимнего солнцестояния. Статья является завершающей работой по построению картины вариаций экваториальной аномалии в условиях высокой солнечной активности. Детально рассмотрены изменения структуры экваториальной аномалии с местным временем и долготой. Показано, что аномалия начинает формироваться с ∼08 LT при образовании зимнего северного гребня, но хорошо развитая экваториальная аномалия формируется только к 10–11 LT. Дневной максимум развития экваториальной аномалии достигается в 12 LT. Величина foF2 над экватором и степень развития экваториальной аномалии (EAI) в 12 LT изменяются с долготой согласно изменениям скорости вертикального дрейфа плазмы W. В долготных вариациях W, foF2 и EAI в это время наблюдаются 3 гармоники. Через 1.5–2.0 ч после вечернего всплеска W, величина EAI возрастает до суточного максимума. Долготные вариации foF2 в 20 LT также связаны с соответствующими вариациями W, в которых проявляются две гармоники. Степень развития экваториальной аномалии после вечернего максимума падает, но еще в полночь она хорошо развита. Аномалия полностью отсутствует в период 05–07 LT. Степень развития экваториальная аномалия в разные моменты местного времени довольно сильно различается в разных долготных секторах. Среднее положение северного гребня днем ∼25° геомагнитного наклонения I, южного ∼–30° I, днем зимний гребень больше летнего, ночью наоборот. Таким образом, в период зимнего солнцестояния хорошо выраженная экваториальная аномалия наблюдается с 10–11 до 00–02 LT.

Мандель А.М., Ошурко В.Б., Першин С.М., Карпова Е.Е., Артёмова Д.Г. «О лазере с перестраиваемой частотой на тонких полупроводниковых квантовых кольцах» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 498, № 1, с. 17-21 (2021)

Установлено, что тонкие полупроводниковые квантовые кольца во внешнем магнитном поле могут обладать уникальными селекционными свойствами: подбирая тип гетероструктуры и геометрические параметры кольца, можно свести его энергетический спектр к единственному одноэлектронному состоянию с заранее определенной энергией связи и орбитальным и спиновым моментом. Во внешнем магнитном поле можно дискретно менять эту энергию связи, изменяя величину поля. Обсуждается идея создания эффективного лазера с активной средой на тонких полупроводников квантовых кольцах с дискретно перестраиваемой частотой.

Липанов А.М., Карсканов С.А. «Об одном факторе реламинаризации возмущенного вихревого потока» Химическая физика и мезоскопия, 23, № 2, с. 190-195 (2021)

На основе прямого численного моделирования выполнены расчеты течения вязкого сжимаемого газа в цилиндрическом сопле с резким расширением. Интегрирование уравнений Навье–Стокса выполнено с помощью алгоритмов высокого порядка аппроксимации. Задавались различные граничные условия на твердой стенке сопла. В первом случае на границе ставилось условие непротекания, во втором – условие вдува. Показано, что вдув газа исключает завихрения потока в трубе. Кроме того, поступление газа через стенку в полость сопла увеличивает массу газа, что приводит к ускорению потока и к его реламинаризации.

Могилевский М.М., Чугунин Д.В., Чернышов А.А., Романцова Т.В., Моисеенко И.Л, Кумамото А., Касахара Й., Тсучия Ф. «Локализация источников двух типов "континуум" излучения» Письма в ЖЭТФ, 114, № 1, с. 18-23 (2021)

Султанова Г.Г., Касумов Х.М. «Физико-химические свойства мембран эритроцитов при взаимодействии с полиеновыми антибиотиками в поле действия ультразвуковых волн» Биофизика, 66, № 2, с. 302-311 (2021)

DOI: 10.31857/S0006302921020113

Качанов В.К., Соколов И.В., Самокрутов А.А., Шевалдыкин В.Г., Федоренко С.А., Алехин С.Г., Козлов А.В., Пичугин Н.К. «Построение дисперсионной зависимости корректирующего коэффициента при контроле компактных изделий квадратного сечения импакт-эхометодом» Дефектоскопия, № 1, с. 3-14 (2021)

Приведены результаты вычисления коэффициента коррекции геометрической дисперсии скорости звука β в компактных изделиях квадратного сечения при различных отношениях толщины к стороне сечения. С помощью моделирования в программной среде ANSYS показано, что по мере увеличения данного отношения происходит трансформация основного вида колебаний, обуславливающего собственный резонанс в компактном изделии: от продольных волн в компактных изделиях типа «свая» к волнам Лэмба в компактных изделиях типа «плита». При этом в компактных изделиях происходит нелинейное изменение коэффициента β, позволяющего скорректировать эффект геометрической дисперсии. Рассчитана дисперсионная зависимость коэффициента β в компактных объектах квадратного поперечного сечения от различного соотношения толщины и стороны сечения изделия.

Балега Ю.Ю., Жеребцов Г.А., Кульчин Ю.Н., Кведер В.В., Латышев А.В., Литвак А.Г., Матвеев В.А., Месяц Г.А., Нигматулин Р.И., Ратахин Н.А., Сергеев А.М., Шалагин А.М. «Сергей Николаевич Багаев (к 80-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 10, с. 1123-1124 (2021)

Багаев С.Н., Забродский А.Г., Задков В.Н., Каплянский А.А., Кведер В.В., Колачевский Н.Н., Месяц Г.А., Наумов А.В., Салихов К.М., Сурис Р.А., Шалагин А.М., Щербаков И.А. «Евгений Андреевич Виноградов (к 80-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 10, с. 1125_-1126 (2021)

Арсеев П.И., Виноградов Е.А., Кведер В.В., Литасов К.Д., Муртазаев А.К., Пудалов В.М., Рыжов В.Н., Садовский М.В., Стрельцов С.В., Сурис Р.А., Суровцев Н.В., Щербаков И.А. «Вадим Вениаминович Бражкин (к 60-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 10, с. 1127_-1128 (2021)

Джахангирли З.А., Керимова Т.Г., Мамедова И.А., Набиева С.А., Абдуллаев Н.А. «Ab initio и экспериментальное исследование электронных, оптических и колебательных свойств CdGa₂Te₄» Физика твердого тела, 62, № 8, с. 1270-1277 (2020)

Электронные, оптические и решеточные колебательные свойства CdGa₂Te₄ исследованы экспериментально с использованием спектральной эллипсометрии, комбинационного рассеяния (КР) и инфракрасной (ИК) спектроскопии, а также теоретически с использованием теории функционала плотности (DFT). Семь раман-активных мод и одиннадцать ИК-активных мод были обнаружены и идентифицированы из рассмотрения точечной группы симметрии. На основе анализа электронного спектра и плотности энергетических состояний определен характер химической связи в этом полупроводниковом соединении. Теоретически рассчитанные результаты сравнены с экспериментальными данными настоящей работы и с результатами имеющихся в литературе экспериментальными данными, полученными методами инфракрасной спектроскопии и комбинационного рассеяния света. Ключевые слова: CdGa₂Te₄, Раман, ИК-активные моды, дисперсия фононов, плотность состояний.

Коротаев С.М., Буднев Н.М., Сердюк В.О., Орехова Д.А., Миргазов Р.Р., Киктенко Е.О. «Проявление вариаций солнечного рентгеновского излучения в вертикальной компоненте электрического поля в озере Байкал» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 2, с. 211-217 (2021)

Продолжен анализ, начатый в предыдущих работах автора, связи между наиболее часто используемым индексом солнечной активности F10.7 и индексами солнечной активности (Ly-α, Rz и Mg II), отражающими вариации ультрафиолетового излучения Солнца, которое определяет поведение основных ионосферных слоев. Показано, что связи между F10.7 и указанными тремя индексами близки между собой в 22-м и 23-м циклах активности. Однако в 24-м цикле они отличаются от таковых в двух предыдущих циклах и менее значимы статистически. Для одних и тех же значений индексов Ly-α, Rz и Mg II величины F10.7 меньше в 24-м цикле, чем в двух предыдущих циклах. Это объясняет полученный ранее результат, что использование индекса F10.7 без коррекции при анализе поведения foF2 и hmF2 в 24-м цикле приводит к положительным трендам, которые противоречат современным представлениям об охлаждении и оседании верхней атмосферы. Предложена коррекция F10.7 тремя указанными индексами для вычисления ионосферных трендов.

Ким К.И., Шувалов С.Д. «Наблюдение неустойчивости плазмы между ионосферой и обтекающим потоком на дневной стороне Марса» Космические исследования, 59, № 6, с. 519-526 (2021)

Взаимодействие солнечного ветра с плазменной оболочкой планет без собственного глобального магнитного поля имеет иной характер в отличие от аналогичного процесса у Земли за счет более близкого расположения головной ударной волны к поверхности планеты. Схожие процессы и структуры при взаимодействии солнечного ветра с плазменной оболочкой планеты можно обнаружить как у планет с глобальным магнитным полем, так и без. В данной работе проводится анализ наблюдений плазменных структур, обнаруженных в переходной области между ионосферой и обтекающим потоком, более известной как область индуцированной магнитосферы, на дневной стороне Марса по данным измерений комплекса приборов по изучению характеристик частиц и полей космического аппарата Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN). Вычислена скорость наблюдаемых плазменных структур из предположения, что она совпадает со скоростью де Хоффманна–Теллера путем минимизации электрического поля в подвижной системе координат. Проверена гипотеза происхождения данных структур в процессе формирования вихрей неустойчивости Кельвина–Гельмгольца с помощью анализа направления движения ионов H⁺, O⁺ и O⁺₂ в разных системах координат. Проведен анализ диаграмм рассеяния проекций скоростей в зависимости от концентрации выбранной ионной компоненты плазмы. Исходя из результатов анализа, показывается, что не все критерии детектирования выполнимы в случае процесса формирования вихрей неустойчивости Кельвина–Гельмгольца на Марсе.

Алешин Н.П., Кириллов А.А., Могильнер Л.Ю., Савелова Е.П. «Общее решение задачи рассеяния упругих волн на плоской трещине» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 499, № 1, с. 58-65 (2021)

Рассмотрена 3D-задача рассеяния упругих волн на трещинах в однородной изотропной среде. Используя метод функции Грина и специально введенные вспомогательные функции (потенциалы), показано, как в общем случае для плоских трещин граничные условия можно разделить на две независимые части, одна их которых представляет собой систему из двух дифференциальных уравнений, решение которой приводит к волнам Рэлея на поверхностях трещины, а вторая включает одно дифференциальное уравнение, сведенное к аналогичному для рассеяния акустической волны на абсолютно жестком включении. На примере рассеяния на трещине в виде диска показано, что выражения для рассеянных полей могут быть сведены к квадратурам, что актуально, например, для исследования выявления трещин методами ультразвуковой дефектоскопии.

Юдаев А.В., Яковлев О.Я., Киселев А.В., Барке В.В., Венкстерн А.А., Шашкова И.А., Тавров А.В. «Тестирование звездного интерференционного коронографа в составе наземного телескопа» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 4, с. 368-380 (2021)

Метод прямого наблюдения экзопланет (direct exoplanet imaging) с помощью звездного коронографа увеличивает контраст изображения в дифракционной окрестности звезды. Недостаточное уменьшение фона звезды происходит вследствие требуемого качества волнового фронта, превосходящего возможности современных оптических и астрономических систем. В работе оценены достижимые коронографические контрасты для наземного и внеатмосферного телескопов без применения адаптивной оптики (АО) и в дальнейшем запланировано применение устройств АО: наклонного зеркала и пиксельной АО для коррекции зональной ошибки. Для практического тестирования перспективной многоконтурной системы телескопа с активной оптикой, корректирующей ВФ, мы построили коронограф с малой апертурой телескопа, позволяющей наблюдать эффект коронографического ослабления звезды. Последнее важно для отработки прецизионного ведения (гидирования) звезды автоматизированным параллактическим приводом телескопа для построения практической циклограммы работы устройств адаптивной оптики. Оценены ошибки волнового фронта внутри интерференционного коронографа, начаты эксперименты, получено удержание линии визирования. Ключевые слова: звездный коронограф, высококонтрастное астрономическое изображение, ноль интерферометр, метод прямого наблюдения экзопланет DOI: 10.31857/S0320930X21030105

Абдуллоев С.Х., Киселев Н.Н., Шамсиддинов Ш.Ш. «Результаты фотометрических наблюдений АСЗ (2100) Ra-Shalom в сближение 2019 г.» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 5, с. 403-407 (2021)

Приведены результаты фотометрических ПЗС-наблюдений АСЗ (2100) Ra-Shalom, выполненные в период 24–29 августа 2019 г. на 1-м телескопе обсерватории Санглох Института астрофизики Национальной академии наук Республики Таджикистан. Определен период вращения P=19.8±0.1 ч. Построены составные кривые блеска в фотометрических полосах BVR, определены амплитуда изменения блеска ΔV = 0.61±0.05^mm и средние величины показателей цвета B–V=0.75±0.05^m, V–R=0.40±0.02^m. Изменения показателей цвета с периодом вращения находятся в пределах ошибок измерений, что указывает на однородность отражательной способности поверхности Ра-Шалома. Абсолютная звездная величина астероида равна 15.91±0.10^m. Оценено соотношение осей астероида a/b=1.75. Ключевые слова: астероиды, сближающиеся с Землей, АСЗ (2100) Ра-Шалом, фотометрия, абсолютный блеск, показатели цвета, период вращения DOI: 10.31857/S0320930X21050017

Тюльбашев С.А., Китаева М.А., Тюльбашева Г.Э. «Поиск периодического излучения у пяти гамма-пульсаров на частоте 111 МГц» Астрономический журнал, 98, № 10, с. 849-855 (2021)

Проведен поиск пульсарного (периодического) излучения пяти гамма-пульсаров с использованием суммированных спектров мощности и суммированных периодограмм. Гармоник, соответствующих известным периодам пульсаров, не обнаружено. Получена верхняя оценка интегральной плотности потока пульсаров J0357+3205 (<0.5 мЯн), J0554+3107 (<0.5 мЯн), J1958+2846 (<0.5 мЯн), J2021+4026 (<0.4 мЯн), J2055+2539 (<0.55 мЯн). Ключевые слова: гамма-пульсар, радиоизлучение DOI: 10.31857/S0004629921100418

Кичигин Г.Н. «Ионный форшок околоземной ударной волны: теоретическая модель и наблюдательные данные» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 3, с. 309-315 (2021)

Рассматриваются процессы, связанные с образованием перед фронтом околоземной бесстолкновительной ударной волны так называемой форшок-области. В рамках предлагаемой теоретической модели показано, что в рампе фронта ударной волны происходит ускорение ионов до значительных энергий. Выясняются физические условия, при которых эти ускоренные в ударном фронте ионы в итоге оказываются перед фронтом ударной волны и удаляются от него, вследствие чего их иногда относят к категории отраженных ионов. Делается вывод о том, что именно эта популяция отраженных энергичных ионов (чаще всего их называют “продольными пучками” – field-aligned beams) играет основную роль в формировании границы ионного форшока. Основные свойства продольных пучков, следующие из рассматриваемой модели, сравниваются с наблюдательными данными, полученными с помощью космических аппаратов.

Кочарян Г.Г., Беседина А.Н., Кишкина С.Б., Павлов Д.В., Шарафиев З.З., Каменев П.А. «Инициирование обрушения склона сейсмическими колебаниями от разных источников» Физика Земли, № 5, с. 41-54 (2021)

Приведены результаты лабораторных исследований критериев обрушения склонов под воздействием импульсных динамических нагрузок в диапазоне максимальных скоростей смещения грунта (PGV) от 0.003 до 1.3 м/с и ускорений (PGA) – от 0.01 до более чем 170g. Установлены критические значения параметров динамических воздействий на модельные склоны. Значение минимального пикового ускорения, при котором наблюдалось образование оползня, значительно превышает величину критического ускорения, рассчитанную на основе квазистатического подхода. В то же время, при близких коэффициентах статической устойчивости, критические параметры для подводных и надводных склонов сопоставимы, несмотря на то, что характер движения грунта после инициирования в опытах под водой сильно отличается от наземных склонов. Показано, что существуют минимальные величины PGA и PGV, при которых наблюдаются необратимые деформации склона. Если ускорение ниже минимального значения PGA_min, то значимых необратимых деформаций не наблюдается при любых значениях PGV. Если величина массовой скорости ниже PGV_min , то при PGA>PGA_min наблюдаются необратимые деформации, так что при повторном воздействии склон может быть разрушен. С использованием приближения Ньюмарка выполнены расчеты устойчивости склонов при различных видах воздействия – землетрясениях разных магнитуд, массовых карьерных взрывах, подземных взрывах большой мощности.

Гульельми А.В., Клайн Б.И., Куражковская Н.А. «О связи землетрясений с геомагнитными бурями» Физика Земли, № 6, с. 131-136 (2021)

В ответ на любезное приглашение Редколлегии журнала “Физика Земли” принять участие в дискуссии по методике статистического изучения корреляционных отношений между геофизическими процессами мы произвели небольшое исследование и написали представленную здесь статью. Будучи по преимуществу геомагнитологами, мы сосредоточили внимание на актуальном вопросе о корреляции землетрясений с геомагнитными бурями. Затронут также вопрос о связи землетрясений с сейсмическими шумами. Основной результат нашего анализа состоит в следующем. Корреляция между землетрясениями и магнитными бурями существует объективно. Проблема вполне заслуживает дальнейшего изучения с использованием методов статистической проверки гипотез, причем особое внимание следует уделять четкому разграничению каузальных и акаузальных корреляций.

Клименко В.В., Кондратьева О.Е., Терешин А.Г., Федотова Е.В., Локтионов О.А., Воронкова Е.М. «Изменение ветрового режима на территории России и аварийность воздушных линий электропередач» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 497, № 1, с. 57-64 (2021)

Рассмотрены изменения ветрового режима на территории России и выполнен анализ влияния этих изменений на аварийность воздушных линий электропередач (ВЛ). Опираясь на актуальные данные метеорологических наблюдений Росгидромета и статистику ПАО “Россети”, авторы провели расчет наблюдаемых изменений экстремальных скоростей ветра в течение последних сорока лет и оценили их связь с числом аварий ВЛ для Кубани, Башкирии и Забайкалья. Установлено, что климатические изменения на территории России в последние десятилетия привели к снижению максимальных скоростей ветра в исследуемых регионах, что способствовало снижению аварийности ВЛ за счет ветрового воздействия. Однако анализ динамики этих изменений с привлечением данных климатических моделей CMIP5 указывает на недавнее изменение этой тенденции в ряде регионов, что может привести к увеличению числа аварий ВЛ. Необходимы дальнейшие исследования изменений ветрового режима на территории энергосистем России для обеспечения их надежного функционирования в условиях климатических изменений.

Клименченко Е.В., Абраменко Д.С. «Экспертная система для настройщика ультразвуковых аппаратов» Южно-Сибирский научный вестник, № 3, с. 88-92 (2021)

DOI: 10.25699/SSSB.2021.37.3.011 Представлены результаты разработки экспертной системы аккумулирующей знания настройщиков ультразвуковых технологических аппаратов и позволяющая выработать рекомендации по аппаратному и программному обеспечению для ультразвукового аппарата, предназначенного для решения нестандартной или новой задачи. Приводятся результаты анализа внутреннего устройства ультразвуковых аппаратов, в результате которого были выделены параметры, которые будут содержаться в базе данных, а также в итоговом отчете в качестве выходных параметров. Описаны технологии, используемые при разработке пользовательского интерфейса. Предложен и описан способ подбора комплектующих для ультразвукового аппарата, основанный на методе анализа иерархий, а также представлены результаты подбора состава аппарата на основе требований пользователя.

Климина Л.А. «Метод формирования асинхронных автоколебаний в механической системе с двумя степенями свободы» Прикладная математика и механика, 85, № 2, с. 152-171 (2021)

Рассматривается автономная неконсервативная механическая система с двумя степенями свободы. В системе присутствует управление в форме обратной связи с двумя коэффициентами усиления. Требуется подобрать значения этих коэффициентов таким образом, чтобы сформировать в системе асинхронные автоколебания с определенными свойствами. Предложен итерационный алгоритм поиска соответствующих коэффициентов усиления. Он основан на построении вспомогательных систем второго порядка и формировании предельных циклов этих систем при помощи подхода, опирающегося на критерий Андронова–Понтрягина, но не требующего наличия малого параметра. Эффективность подхода проиллюстрирована на примере задачи о формировании асинхронных автоколебаний/авторотаций в модели аэродинамического маятника. Обсуждаются условия применимости алгоритма и возможные модификации. Ключевые слова: асинхронные автоколебания, автономная неконсервативная система, управление, итерации, усреднение, критерий Андронова–Понтрягина, аэродинамический маятник DOI: 10.31857/S0032823521020065

Дудай П.В., Зименков А.А., Ивановский А.В., Климушкин К.Н., Краев А.И., Куделькин В.Б., Мамышев В.И., Полюшко С.М., Цибиков З.С., Шаповалов Е.В. «Дисковые взрывомагнитные генераторы нового поколения» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 498, № 1, с. 7-10 (2021)

Одним из примеров реализации принципа магнитной кумуляции явилось создание в 1980-х годах под руководством В.К. Чернышева уникальных устройств – дисковых взрывомагнитных генераторов, генерирующих рекордные токи до 300 МА. Попытки реализации их аналогов за рубежом до сих пор не увенчались успехом. В работе представлены результаты исследований, завершившихся созданием нового поколения дисковых взрывомагнитных генераторов малого класса с эффективностью преобразования энергии взрывчатого вещества в энергию магнитного поля, более чем в два раза превышающую ранее достигнутый уровень.

Цап Ю.Т., Клиорин Н.И., Ахтемов З.С., Малащук В.М. «Эволюция магнитных полей пятен по измерениям на телескопе БСТ-2 КрАО РАН в 24-ом циклe солнечной активности» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 5, с. 555-559 (2021)

На основе многолетних спектральных наблюдений расщепления зеемановских компонент линии FeI 630.2 нм, проводимых на Башенном солнечном телескопе БСТ-2 Крымской астрофизической обсерватории, исследована эволюция усредненных значений магнитного поля солнечных пятен с напряженностью ≥1500 Гс за период с 2010 по 2018 г. (всего 4771 измерение). Обнаружено, что в отличие от чисел Вольфа, усредненное магнитное поле пятен со временем существенно не меняется. Более того, оно очень слабо возрастает и достигает максимума к концу 24-го цикла активности Солнца. Полученные результаты свидетельствуют в пользу важной роли “отрицательного” магнитного давления в формировании пятен на малых глубинах вблизи поверхности Солнца.

Гончар А.В., Клюшников В.А., Мишакин В.В., Аносов М.С. «Ультразвуковой и вихретоковый контроль процесса усталостного разрушения сварных соединений из аустенитной стали» Дефектоскопия, № 7, с. 28-36 (2021)

Проведены исследования процесса усталостного разрушения сварных соединений из аустенитной стали ультразвуковым и вихретоковым видами контроля. Исследовано развитие неоднородности распределения параметра акустической анизотропии в зоне термического влияния и в основном материале. В результате вихретокового контроля показано различие в интенсивности изменения фазового состава в зоне термического влияния и в основном материале. Получена линейная зависимость между амплитудой деформации цикла при регулярном режиме нагружения в области малоцикловой усталости и критическим значением процентного содержания магнитной фазы в основном материале. Предложен способ оценки усталостной поврежденности материала сварных соединений в зоне термического влияния по результатам вихретокового контроля.

Князев М.А. «Решение типа кинка для одной модификации регуляризованного уравнения длинных волн» Известия вузов. Физика, 64, № 4, с. 170-171 (2021)

Подымова Н.Б., Калашников И.Е., Кобелева Л.И. «Лазерный оптико-акустический метод количественной оценки пористости литых дисперсно-упрочненных металломатричных композиционных материалов» Дефектоскопия, № 12, с. 3-13 (2020)

Предложен и экспериментально реализован лазерный оптико-акустический метод количественной оценки объемной пористости литых дисперсно-упрочненных металломатричных композиционных материалов. Метод основан на статистическом анализе распределения амплитуд обратнорассеянных широкополосных импульсов продольных акустических волн в исследуемых материалах. Лазерное возбуждение и пьезоэлектрическая регистрация ультразвука реализуется при одностороннем доступе к объекту контроля с использованием специального лазерно-ультразвукового преобразователя. Исследовались композиты на основе силумина, упрочненного микрочастицами карбида кремния в различной объемной концентрации (0,033–0,135), и композиты, полученные методом реакционного литья на основе алюминия, упрочненного интерметаллидом Al3Ti (объемные концентрации 0,04–0,115). Для обоих типов композитов распределение амплитуд обратнорассеянных ультразвуковых сигналов аппроксимируется гауссовской функцией распределения, применимой для большого числа статистически независимых величин. Эмпирически полученная зависимость полуширины этого распределения от объемной пористости композитов двух различных типов аппроксимируется одной и той же линейной функцией независимо от технологии изготовления, а также от типа, размера и концентрации упрочняющих частиц.

Качанов В.К., Соколов И.В., Самокрутов А.А., Шевалдыкин В.Г., Федоренко С.А., Алехин С.Г., Козлов А.В., Пичугин Н.К. «Построение дисперсионной зависимости корректирующего коэффициента при контроле компактных изделий квадратного сечения импакт-эхометодом» Дефектоскопия, № 1, с. 3-14 (2021)

Приведены результаты вычисления коэффициента коррекции геометрической дисперсии скорости звука β в компактных изделиях квадратного сечения при различных отношениях толщины к стороне сечения. С помощью моделирования в программной среде ANSYS показано, что по мере увеличения данного отношения происходит трансформация основного вида колебаний, обуславливающего собственный резонанс в компактном изделии: от продольных волн в компактных изделиях типа «свая» к волнам Лэмба в компактных изделиях типа «плита». При этом в компактных изделиях происходит нелинейное изменение коэффициента β, позволяющего скорректировать эффект геометрической дисперсии. Рассчитана дисперсионная зависимость коэффициента β в компактных объектах квадратного поперечного сечения от различного соотношения толщины и стороны сечения изделия.

Козлов В.В., Грек Г.Р., Литвиненко М.В., Литвиненко Ю.А., Тамбовцев А.С., Шмаков А.Г. «Диффузионное горение микроструи водорода в спутной струе воздуха» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 9-13 (2021)

Представлены результаты экспериментальных исследований горения круглой микроструи водорода в спутной дозвуковой коаксиальной струе воздуха. Показано, что сценарий горения при дозвуковом истечении струи водорода связан с наличием “области перетяжки пламени” и нагрева сопла, но начальная сферическая форма область пламени трансформируется в цилиндрическую. Установлено, что горение круглой микроструи водорода в спутной коаксиальной струе воздуха на сверхзвуковой скорости истечения сопровождается наличием сверхзвуковых ячеек.

Козлов В.В., Литвиненко М.В., Литвиненко Ю.А., Тамбовцев А.С., Шмаков А.Г. «Диффузионное горение при взаимодействии сверхзвуковой круглой микроструи воздуха с коаксиальной (спутной) струей водорода» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 14-18 (2021)

Представлены результаты экспериментальных исследований особенностей диффузионного горения при взаимодействии круглой сверхзвуковой микроструи воздуха в центре и коаксиальной (спутной) струи водорода. Такое горение сопровождается целым рядом новых явлений: образованием конусообразной формы пламени близи среза сопла, запиранием области горения в этом конусе, наличием мелкомасштабных сверхзвуковых ячеек в результирующем потоке, образованием ламинарных участков и их турбулизации.

Алешин Н.П., Крысько Н.В., Козлов Д.М., Кусый А.Г. «Эскпериментальное исследование дифракции упругих волн на модели трещины» Дефектоскопия, № 1, с. 15-22 (2021)

Для имитации трещин в стыковых сварных швах использованы пазы с малым раскрытием. Проведено исследование влияния ориентации ребер пазов на их выявляемость при использовании эхо- и дифракционных методов ультразвукового контроля. Показано, что процессы, происходящие при рассеянии упругих волн на трещинах, необходимо моделировать трехмерной задачей. Однако теоретические аналитические и численные исследования в данной области чаще всего касаются двумерных задач дифракции упругих волн, когда исследуемое ребро мишени расположено на акустической оси источника и/или приемника ультразвука и ориентировано перпендикулярно падающему лучу. В статье приведены экспериментальные результаты, иллюстрирующие влияние ориентации острия (ребра) мишени в трехмерных задачах на принимаемые сигналы как при использовании дифракционных схем типа TOFD, так и в классическом ультразвуковом контроле эхометодом по схеме «тандем» и с разворотом преобразователей по схеме «дуэт».

Козлов Д.С., Троицкая Ю.И. «О роли взрывного взаимодействия трех поверхностных волн в начальной стадии образования брызг при сильных ветрах» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 57, № 2, с. 199-211 (2021)

Работа посвящена теоретическому исследованию гидродинамической неустойчивости границы раздела воды и воздуха, следствием развития которой может стать дробление по типу “парашют”, являющееся одним из основных источников брызг при ураганном ветре. Предложена гипотеза о том, что формирование начальных возвышений водной поверхности, которые подвергаются дроблению, обусловлено гидродинамической неустойчивостью возмущений ветрового дрейфового течения в воде. Рассмотрена слабонелинейная стадия неустойчивости в форме резонансного трехволнового взаимодействия. Установлено, что нелинейное резонансное взаимодействие триплета возмущений ветрового дрейфа, из которых одна волна направлена вдоль потока, а две другие – под углом к нему, приводит к взрывному росту амплитуд. В рамках кусочно-непрерывной модели профиля дрейфового течения найдены характерные временные и пространственные масштабы возмущений и показано, что их характерные зависимости от динамической скорости ветра согласуются с полученными ранее экспериментальными данными.

Базилевский А.Т., Маленков М.И., Волов В.А., Абдрахимов А.М., Козлова Н.А., Зубарев А.Э., Надеждина И.Е. «Оценка прочности лунного грунта по глубине колеи колес луноходов» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 4, с. 291-315 (2021)

Описываются результаты измерения глубины колеи, оставленной колесами Луноходов-1 и -2, а по глубине оценивалась прочность верхнего слоя лунного грунта на сжатие. Измерения проведены в 13 местах по маршруту Лунохода-1 и в 13 местах по маршруту Лунохода-2. Они оказались равными 9–49 мм (среднее 24 мм) для Лунохода-1, и 12–32 мм (среднее 21 мм) для Лунохода-2, то есть близки друг к другу. Естественно ожидать, что, чем прочнее грунт, тем меньше глубина колеи, и приведенные в статье расчеты подтвердили это. Использованная методика учитывала специфику колес луноходов: у них были металлосетчатые обода с высокими грунтозацепами. Разброс значений прочности по трассе Лунохода-1 оказался равным 9.8–23.4 кПа (среднее 16.9 кПа), а по трассе Лунохода-2 – 13.5–22.4 кПа (среднее 14.3 кПа). Ввиду идентичности конструкций ободов колес советских и китайских луноходов оказалось возможным применить разработанную методику для расчета прочности лунного грунта по трассе движения Yutu и Yutu-2, привлекая литературные данные о глубине колеи колес Yutu (2.5–9.3 мм) и Yutu-2 (2.3–7.8 мм), и с учетом их меньшей, чем у советских луноходов, массы. Результаты оценки прочности грунта по маршруту этих аппаратов: 10.0–19.4 и 10.9–20.2 кПа соответственно. В работе также выполнен расчетно-теоретический анализ взаимозависимости измерений прочности грунта конусно-лопастным штампом бортового прибора оценки проходимости (ПрОП) советских луноходов и условными колесными штампами луноходов. Установлена линейная зависимость между измерениями и расчетами прочности лунного грунта этими двумя методами и раскрыты причины различий. Ключевые слова: лунный грунт, колея колес лунохода, прочность на сжатие DOI: 10.31857/S0320930X21040010

Багаев С.Н., Забродский А.Г., Задков В.Н., Каплянский А.А., Кведер В.В., Колачевский Н.Н., Месяц Г.А., Наумов А.В., Салихов К.М., Сурис Р.А., Шалагин А.М., Щербаков И.А. «Евгений Андреевич Виноградов (к 80-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 10, с. 1125_-1126 (2021)

Колесник Е.В., Смирнов Е.М. «Сверхзвуковое ламинарное обтекание затупленного ребра: двойственность численного решения» Журнал технической физики, 91, № 5, с. 764-771 (2021)

Представлены результаты численного решения задачи сверхзвукового обтекания затупленного ребра, установленного на пластине, вдоль которой развивается пограничный слой. Постановка задачи основана на расчетно-экспериментальной работе Tutty с соавторами (2013), в которой рассмотрен ламинарный режим обтекания при числе Маха внешнего потока равного 6.7. Рассмотрено течение в диапазоне чисел Рейнольдса от 5.0·10³ до 2.0·10⁴. Установлено, что в некотором интервале значений числа Рейнольдса существуют два устойчивых решения задачи, которые отвечают метастабильным состояниям потока с различной конфигурацией вихревой структуры. Построены бифуркационные диаграммы, показывающие положение центра основного подковообразного вихря и длину отрывной области в зависимости от числа Рейнольдса, и оценено критическое значение числа Рейнольдса, при превышении которого возникает второе решение. Ключевые слова: высокоскоростные течения, вязко-невязкое взаимодействие, подковообразные вихри, численное моделирование, двойственность решения.

Колесников А.Ф., Лукомский И.В., Сахаров В.И., Чаплыгин А.В. «Экспериментальное и численное моделирование теплообмена поверхности графита в недорасширенных струях диссоциированного азота» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 136-144 (2021)

На индукционном ВЧ-плазмотроне ВГУ-4 (ИПМех РАН) проведены эксперименты по теплообмену в недорасширенных сверхзвуковых струях высокоэнтальпийного азота с графитовым образцом при давлении в барокамере 8.5 гПа, расходе газа через разрядный канал 3.6 г/с, мощности ВЧ-генератора 64 кВт. Использовались водоохлаждаемые конические сопла с диаметрами выходных сечений 30, 40 и 50 мм. Для условий экспериментов в сверхзвуковых режимах численным методом в рамках уравнений Навье–Стокса и упрощенных уравнений Максвелла выполнено моделирование течений плазмы азота в разрядном канале плазмотрона и обтекания недорасширенными струями диссоциированного азота цилиндрической державки с графитовым образцом. Из сопоставления экспериментальных и расчетных данных по тепловым потокам к поверхности образца определен эффективный коэффициент гетерогенной рекомбинации атомов азота на поверхности графита при температурах 2273–2500 K.

Колесников В.И., Лавров И.В., Бардушкин В.В., Сычев А.П., Яковлев В.Б. «Обобщенное приближение Максвелла–Гарнетта для текстурированных матричных композитов с включениями в оболочке» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 498, № 1, с. 11-16 (2021)

Предложено обобщение приближения Максвелла–Гарнетта для текстурированного матричного композита, состоящего из эллипсоидальных включений с оболочкой. С помощью указанного обобщенного приближения получено выражение для тензора эффективной диэлектрической проницаемости рассматриваемой среды. Показано, что в случае матричного композита со сферическими включениями в оболочке данное выражение совпадает с формулой, полученной в обобщенном приближении эффективного поля с выбором матрицы в качестве среды сравнения.

Севостьянов М.А., Баикин А.С., Каплан М.А., Колмаков А.Г., Гудков С.В., Ребезов М.Б., Гарнов С.В. «β сплав Ti–20Nb–10Ta–5Zr со структурированной на микро- и наномасштабе поверхностью» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 37-40 (2021)

Показано, что сплав является гомогенным (Ti-65%, Nb-20%, Ta-10%, Zr-5%). Только в близком к поверхности слое толщиной порядка 100 нм наблюдается изменение элементного состава. Поверхность сплава обеднена по содержанию титана (∼20%) и обогащена по содержанию тантала (∼20%). Также на поверхности присутствует большое количество оксидов (∼50%). Сплав является однофазным с кристаллической решеткой типа β-Ti (кубическая сингония, пространственная группа Im3m). Сплав имеет предел текучести около 550 МПа, предел прочности около 700 МПа. Модуль Юнга порядка 50 ГПа. Относительное удлинение сплава около 1.4%. На микромасштабе на поверхности проволоки и пластин из сплава Ti–20Nb–10Ta–5Zr обнаружены складки и продольные гребнеобразные структуры высотой до 0.5 мкм. При анализе нанотопологии установлено, что даже между гребнеобразными структурами или на их вершинах присутствуют неровности высотой вплоть до 100–150 нм.

Баранникова С.А., Колосов С.В., Никонова А.М. «Изменение скорости ультразвука в процессе растяжения сплава Fe-Cr-Ni при температурах 180–318 К» Известия вузов. Физика, 64, № 3, с. 47-53 (2021)

Приведены исследования механических характеристик и изменения скорости распространения ультразвука (волн Рэлея) при пластической деформации сплава Fe-Ni-Cr в интервале температур 180≤T≤318 К. Реализация метода измерения скорости волн Рэлея заключалась в периодической генерации прямоугольных импульсов длительностью 100 нс на входе излучающего пьезопреобразователя и регистрации прошедшей по образцу волны посредством приемного пьезопреобразователя, подключенного к цифровому осциллографу. Установлено, что понижение температуры исследуемого сплава изменяет не только тип деформационной кривой при одноосном растяжении, но и меняет характер зависимости скорости ультразвука от деформации и напряжений, связанных с ростом мартенситной α'-фазы, образованной в результате γ-α'-фазового превращения.

Жилкин А.Г., Бисикало Д.В., Колымагина Е.А. «МГД модель взаимодействия коронального выброса массы с горячим юпитером HD 209458 b» Астрономический журнал, 98, № 8, с. 663-680 (2021)

Большинство горячих юпитеров обладают протяженными газовыми оболочками, выходящими за пределы их полостей Роша. Типичная оболочка гравитационно слабо связана с планетой и, следовательно, ее структура и свойства сильно подвержены влиянию возмущений звездного ветра, например, корональных выбросов массы. Ранее мы провели газодинамическое моделирование взаимодействия узконаправленного коронального выброса массы (КВМ) с оболочкой горячего юпитера HD 209458b. В этой работе исследуется влияние магнитного поля планеты и звездного ветра на структуру и динамику оболочки HD 209458b, подверженной воздействию такого же КВМ. Для этого разработана МГД модель взаимодействия КВМ с оболочкой. Предполагалось, что поле планеты имеет общепринятое значение и соответствует 1/10 магнитного момента Юпитера. Поле звезды предполагалось слабым (10^–3 Гс), что обеспечивает сверх-альфвеновский режим обтекания планеты звездным ветром. Сравнение результатов МГД моделирования с газодинамическими расчетами показывает, что для использованных нами значений величины поля планеты и звезды влияние магнитного поля на оболочку не является определяющим и качественная картина течения не меняется. В то же время учет магнитных полей приводит к изменению количественных характеристик оболочки и темпа потери массы, что может иметь значение при определении эволюционного статуса экзопланеты. Ключевые слова: численное моделирование, магнитная гидродинамика (МГД), горячие юпитеры, корональные выбросы массы (КВМ) DOI: 10.31857/S0004629921090097

Кондратьев Б.П., Корноухов В.С., Трубицына Н.Г. «Разложение компланарного потенциала кольца Гаусса в ряд по степеням эксцентриситета» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 4, с. 348-358 (2021)

Поставлена и решена задача о разложении потенциала почти кругового эллиптического кольца Гаусса в ряд по степеням эксцентриситета. Гравитационный потенциал кольца представлен степенным рядом до членов e4 включительно на всем множестве точек главной плоскости кольца. Основной результат: получены два комплекта коэффициентов для степенных рядов потенциала внутри и вне кольца, которые выражаются через полные эллиптические интегралы первого и второго рода. Для контроля формул используются преобразования Ландена. Доказано, что в точке активного фокуса кольца четыре коэффициента первого комплекта обращаются в нуль. Результаты расчетов применяются для построения эквипотенциалей колец Гаусса, моделирующих орбиты планет Солнечной системы. Ключевые слова: эллиптические кольца Гаусса, гравитационный потенциал, разложение в ряд по степеням эксцентриситета, эквипотенциали, орбиты планет DOI: 10.31857/S0320930X21030026

Кондратьев Б.П., Корноухов В.С. «Исследование вековой эволюции циркумбинарных систем на моделях R-тороида и колец Гаусса» Астрономический журнал, 98, № 7, с. 571-580 (2021)

Разработаны два метода изучения вековой (апсидальной и нодальной) прецессии орбит в циркумбинарных системах, состоящих из двойной звезды и экзопланеты. Первый метод основан на модели из трех R-тороидов и предназначен для исследования прецессии пробных орбит. Для экзосистем Kepler-413 и Kepler-453 найдены взаимная ориентация угловых моментов звездной пары ≪em>L₁₂ и планеты L_p относительно плоскости Лапласа, вычислены отношение γ≪em>L₁₂/L_p и зональные гармоники потенциала R-тороидов. Получены и решены уравнения для частот обоих типов прецессии, установлено доминирующее влияние тороидов звездной пары. Второй метод опирается на модель взаимодействующих колец Гаусса и предназначен для исследования вековой эволюции орбит звезд и планеты самой циркумбинарной системы. Такой подход позволил точно рассчитать периоды нодальной прецессии для звезд и планеты; например, в системе Kepler-413 эти периоды равны, соответственно, T⁰₁=11.63±0.28 лет, T⁰₂=11.39±0.28 лет, T⁰p=11.49±0.28 лет. Выявлен тонкий эффект влияния планеты на нарушение резонанса 1:1 для периодов нодальной прецессии звезд. Ключевые слова: циркумбинарные системы, вековые возмущения, эллиптические кольца Гаусса, R тороид, прецессия и эволюция оскулирующих орбит DOI: 10.31857/S0004629921080077

Клименко В.В., Кондратьева О.Е., Терешин А.Г., Федотова Е.В., Локтионов О.А., Воронкова Е.М. «Изменение ветрового режима на территории России и аварийность воздушных линий электропередач» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 497, № 1, с. 57-64 (2021)

Рассмотрены изменения ветрового режима на территории России и выполнен анализ влияния этих изменений на аварийность воздушных линий электропередач (ВЛ). Опираясь на актуальные данные метеорологических наблюдений Росгидромета и статистику ПАО “Россети”, авторы провели расчет наблюдаемых изменений экстремальных скоростей ветра в течение последних сорока лет и оценили их связь с числом аварий ВЛ для Кубани, Башкирии и Забайкалья. Установлено, что климатические изменения на территории России в последние десятилетия привели к снижению максимальных скоростей ветра в исследуемых регионах, что способствовало снижению аварийности ВЛ за счет ветрового воздействия. Однако анализ динамики этих изменений с привлечением данных климатических моделей CMIP5 указывает на недавнее изменение этой тенденции в ряде регионов, что может привести к увеличению числа аварий ВЛ. Необходимы дальнейшие исследования изменений ветрового режима на территории энергосистем России для обеспечения их надежного функционирования в условиях климатических изменений.

Мартьянов А.К., Седов В.С., Заведеев Е.В., Савин С.С., Ральченко В.Г., Конов В.И. «Синтез мультислойных алмазных пленок в СВЧ-плазме в режимах с периодической инжекцией азота» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 27-30 (2021)

Использование поликристаллического алмаза в оптике (прозрачные окна) и электронике (теплоотводы) обычно предполагает полировку синтезированной пластины. Однако при механической полировке возникает ряд проблем ввиду того, что алмаз является материалом с рекордной твердостью. В данной работе описан новый подход к формированию алмазных пленок со сниженной шероховатостью путем периодического ограниченного по времени добавления (инжекции) азота в стандартную газовую смесь метан–водород (CH₄–H₂). Азот стимулирует вторичное зародышеобразование на уже сформированных хорошо ограненных зернах алмаза микрометрового размера, что препятствует их дальнейшему разрастанию. Переход от непрерывной подачи N2 к его кратковременным инжекциям позволяет предотвратить образование сплошного слоя нанокристаллического алмаза и дает возможность выращивать высококачественные микрокристаллические слои алмаза между этапами инжекции азота.

Ожиганов Е.А., Коновалов С.В. «Акустическое отображение стадийности процесса деформации конструкционной стали 09Г2С» Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 18, № 1, с. 43-48 (2021)

Проблема надёжности и безопасной эксплуатации оборудования, работающего под давлением, в настоящее время приобретает все большее значение. Трубопроводы являются одним из самых распространенных средств транспортировки газообразной и жидкой среды. В настоящее время наряду с традиционными гидравлическими испытаниями трубопроводов на плотность и прочность, начали проводиться и стресс-испытания – сущность данных испытаний заключается в нагружении участка трубопровода до фактического предела текучести и последующей проверке на герметичность. Проведение стресс-испытаний потенциально связано с риском возникновением аварий и разрушения трубопровода, поэтому для определения стадии пластической деформации, совместно со стресс-испытаниями предложено проводить регистрацию и анализ источников акустической эмиссии в режиме реального времени. Проведены экспериментальные исследования акустической эмиссии при упруго-пластической деформации образцов сварных соединений из конструкционных сталей. Проанализированы основные параметры сигнала акустической эмиссии (сумма импульсов, активность, амплитуда) на всех стадиях деформации (упругих деформаций, легкого скольжения, линейного и параболического упрочнения). Методом математического анализа установлены характерные для каждой из стадий зависимости. Предложена возможность применения установленных математических зависимостей сигнала акустической эмиссии в качестве четырёхпараметрического трехуровневого критерия предельной нагрузки при стресс-испытаниях трубопроводов из конструкционных сталей.

Осетрова Н.В., Астапов И.И., Барбашина Н.С., Коновалова А.Ю., Шутенко В.В. «Исследование связи параметров вариаций космических лучей, регистрируемых на Земле, с корональными дырами на Солнце» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 11, с. 1608-1610 (2021)

В годы пониженной солнечной активности высокоскоростной солнечный ветер является одной из главных причин возмущений межпланетного магнитного поля, которые приводят к модуляциям потоков космических лучей, пронизывающих магнитосферу Земли. Представлены результаты анализа деформаций углового распределения космических лучей в GSE системе, зарегистрированных мюонным годоскопом УРАГАН во время геомагнитных возмущений в периоды минимумов солнечной активности 2009–2010 и 2018–2019 гг.

Александров А.Б., Дашкина А.Б., Коновалова Н.С., Окатьева Н.М., Полухина Н.Г., Старков Н.И., Тюков В.Э., Чернявский М.М., Щедрина Т.В. «Поиск слабовзаимодействующих массивных частиц тёмной материи: состояние и перспективы» Успехи физических наук, 191, № 9, с. 905-936 (2021)

Определение природы тёмной материи (ТМ) – одна из важнейших задач современной экспериментальной физики. Представлен обзор основных аргументов, подтверждающих существование ТМ, приведена современная классификация частиц ТМ, названы возможные кандидаты на эту роль, рассказывается о наиболее крупных проводимых и разрабатываемых экспериментах по поиску частиц ТМ. Основная цель публикации – дать представление о многообразии экспериментальных методов и подходов по регистрации частиц ТМ, а также о полученных к настоящему времени результатах их поиска, которые открывают новые перспективы по изучению ТМ и помогут решить актуальные задачи Новой физики.

Кытина Е.В., Пархоменко Е.Р., Назарова Е.А., Константинова Е.А. «Определение положения уровней энергии радикалов в запрещенной зоне нанокристаллических оксидов титана, молибдена, ванадия с помощью ЭПР-спектроскопии» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 499, № 1, с. 8-11 (2021)

Предложен новый метод построения зонных диаграмм на основе данных ЭПР-спектроскопии, который был применен для исследования легированных азотом нанокристаллических оксидов титана, молибдена, ванадия (TiO₂, MoO₃, V₂O₅) с удельной площадью поверхности порядка 100 м²/г и средним размером наночастиц 10–15 нм. В TiO₂ обнаружены N-радикалы азота и Ti³⁺-центры, в MoO₃ зарегистрированы N-, NO-центры и ионы Mo⁵⁺, в V₂O₅–V⁴⁺-центры. Концентрации дефектов составили 6.5×10¹⁷ г^–1, 9.8×10¹⁶ г^–1, 2×10¹⁷ г^–1 соответственно. С помощью метода ЭПР определено положение уровней энергии радикалов в запрещенной зоне. Уникальные образцы TiO₂, имеющие высокую концентрацию радикалов и скорость фотокатализа, могут быть использованы для создания энергоэффективных фотокаталитических устройств, работающих в видимом диапазоне спектра.

Любушин А.А., Копылова Г.Н., Серафимова Ю.К. «Связь мультифрактальных и энтропийных свойств сейсмического шума на камчатке с неравномерностью вращения Земли» Физика Земли, № 2, с. 153-163 (2021)

Исследуется связь свойств сейсмического шума, непрерывно регистрируемого на сети из 21 широкополосной сейсмической станции на Камчатке в течение 9 лет наблюдений, 2011–2019 гг., с неравномерностью вращения Земли. Рассматриваются ежесуточные временные ряды медианных значений, вычисленных по всем станциям сети, трех параметров шума: ширины носителя мультифрактального спектра сингулярности, обобщенного показателя Херста и минимальной энтропии распределения квадратов ортогональных вейвлет-коэффициентов. Для выделения общих составляющих вариаций этих параметров вычислялась их адаптивная первая главная компонента в полугодовом скользящем временном окне. Вычислялся квадратичный спектр когерентности между первой главной компонентой свойств сейсмического шума и временным рядом длины дня в скользящем временном окне длиной 182 сут. Рассматривалась частотно-временная диаграмма спектра когерентности, которая характеризуется последовательностью всплесков когерентности, сконцентрированных в узкой частотной полосе с периодами от 11 до 14 сут. Оцениваются временные задержки между всплесками когерентности и выделением сейсмической энергии на Камчатке в скользящем временном окне длиной 5 лет.

Любушин А.А., Копылова Г.Н. «Ответ на замечания В.А. Салтыкова к статье А.А. Любушина, Г.Н. Копыловой, Ю.К. Серафимовой "Связь мультифрактальных и энтропийных свойств сейсмического шума на Камчатке с неравномерностью вращения Земли”» Физика Земли, № 2, с. 167-170 (2021)

DOI: 10.31857/S0002333721020058

Загвоздин И.Н., Копытов А.В., Поплавной А.С. «Анизотропия распространения упругих волн в орторомбических кристаллах MgSiN₂, MgGeN₂ и MgSnN₂» Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 17, № 2, с. 263-268 (2020)

Путем численного решения уравнения Кристоффеля по значениям упругих постоянных исследована анизотропия распространения акустических волн в MgSiN₂, MgGeN₂ и MgSnN₂. Для случая продольных нормалей уравнение Кристоффеля может быть сведено к векторному уравнению, которое определяет конус продольных нормалей. Численное решение этого уравнения выявило по 7 продольных нормалей в каждом кристалле в неприводимой части зоны Бриллюэна. Проверка условий реализации акустических осей показала, что в MgSiN₂, MgGeN₂ и MgSnN₂ 4, 6 и 3 акустические оси соответственно. Условия распространения чистопоперечных волн в кристаллах орторомбической системы выполняются во всех координатных плоскостях. Кроме того, чисто поперечные волны могут распространяться вдоль направлений, лежащих на поверхности конуса 4-го порядка, уравнение которого записано в классической монографии Ф.И. Федорова. Для акустических осей, не являющихся продольными нормалями, имеет место внутренняя коническая рефракция, т.е. если волновая нормаль совпадает с акустической осью кристалла, то ей соответствует целый конус направлений вектора потока энергии, каждое из которых отвечает определенному вектору смещения квазипоперечной волны. Вычисленные характеристики конуса рефракции приведены в работе. По вычисленным значениям фазовой скорости в различных направлениях были построены поверхности рефракции (поверхность обратной фазовой скорости) и их сечения плоскостями симметрии. В работе показано, что с увеличением периода элементов Si, Ge, Sn наблюдается уменьшение деформации эллипсоидов, что указывает на уменьшение отклонения от изотропного случая.

Корепанов М.А., Альес М.Ю., Митрюкова Е.А. «Численное моделирование гомогенной конденсации аргона в сверхзвуковом сопле» Химическая физика и мезоскопия, 23, № 2, с. 145-153 (2021)

Проведено численное моделирование течения инертного газа (аргона) в коническом микросопле с диаметром критического сечения 340 мкм. Проведены параметрические исследования по влиянию параметров торможения (начального давления) на характеристики потока и точку начала конденсации. Показано, что процесс гомогенной конденсации в рассматриваемых условиях идет, и начальное давление оказывает влияние на точку начала конденсации (точку Вильсона) и конечные размеры получаемых в сопле частиц конденсата. С ростом начального давления температура точки Вильсона растет так же как и размер частиц конденсата, что соответствует рассмотренной в работе математической модели процесса. Также отмечено отсутствие точек перегиба на кривой температуры, что может быть объяснено очень малыми размерами рассматриваемого сопла.

Баязитов А.М., Бачурин Д.В., Корзникова Е.А., Дмитриев С.В. «Моделирование сверхзвуковых N-краудионов в ГЦК металлах» Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 17, № 2, с. 155-160 (2020)

Краудионы, то есть межузельные атомы, расположенные в плотноупакованных рядах, играют важную роль в релаксационных процессах, протекающих в металлах и сплавах при интенсивных внешних воздействиях, эффективно перенося массу и энергию. Необходимо изучение динамики краудионов в чистых металлах, а также анализ и сравнение полученных результатов для различных металлов. В недавних работах авторов понятие сверхзвукового краудиона было расширено до сверхзвукового N-краудиона, в котором не один, а N атомов движутся с высокой скоростью вдоль плотноупакованного ряда. Экспериментальное изучение межузельных атомов, перемещающихся по кристаллической решетке со сверхзвуковыми скоростями, наталкивается на серьезные технические трудности. Наиболее эффективным методом их изучения на сегодняшний день является метод молекулярной динамики. В этой связи, численное исследование способов инициации и динамики сверхзвуковых краудионов в металлах является актуальным. В настоящем исследовании методом молекулярной динамики изучено движение сверхзвуковых 1- и 2-краудионов в ГЦК металлах Ni, Al, Cu. Расчеты проводились с использованием пакета программ LAMMPS и хорошо апробированных многочастичных потенциалов. N-краудион возбуждался заданием одинаковой скорости N соседним атомам вдоль плотноупакованного ряда. Было обнаружено, что длина пробега 2-краудиона в чистых металлах может достигать значений, которые в 3 раза больше чем длина пробега 1-краудиона, имеющего ту же начальную скорость. Полученные результаты говорят о более высокой эффективности 2-краудионов в массопереносе в кристаллических структурах исследуемых металлов. В дальнейших работах предполагается изучить возможность запуска сверхзвуковых 2-краудионов путем бомбардировки поверхности кристалла биатомными молекулами.

Шепелев И.А., Семенов А.С., Дмитриев С.В., Корзникова Е.А. «Исследование ударных волн в графене методом молекулярной динамики» Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 17, № 2, с. 188-194 (2020)

В настоящее время двумерные материалы и гетерострукруры на их основе являются крайне актуальным направлением изучения для мирового научного сообщества. Данный интерес во многом вызван их необычными физико-механическими свойствами, с которыми ассоциируются многочисленные возможности по применению таких материалов в самых рахнообразных областях науки и техники. Несмотря на то, что к настоящему моменту открыто уже более ста и предсказано более семисот новых двумерных материалов, графен остается самым популярынм объектом исследования в своем классе. При этом нужно отметить, что в настоящий момент наблюдается очевидный недостаток работ раскрывающий особенности поведения материала в экстремальных условиях. Пробел должен быть восполнен, так как известно, что высокоэнергетические воздействия зачастую иницируют механизмы деформации и эволюции структуры отличные от конвенциональных. Слоистые материалы, состоящие из слабо связанных жестких слоев, представляют интерес в современном материаловедении, поскольку они проявляют новые механизмы деформации при сжатии вдоль слоев. Высокая динамика скоростей деформирования таких материалов остается в основном неизученной, в то время как некоторые потенциальные области применения, такие как баллистическая защита или высокочастотное нагружение, диктуют необходимость таких исследований. Данная работа посвящена моделированию плоских ударных волн, распространяющихся в гексагональной решетке графена. Показано, что затухание ударной волны происходит быстрее для волн, движущихся вдоль направления кресло, по сравнению с направлением зигзаг. Эти результаты объясняются с учетом механизма диссипации энергии, основанного на анализе колебаний валентных углов и длин валентных связей, инициируемых ударной волной. В исследовании раскрываются механизмы переноса и диссипации энергии в слоистых материалах, подверженных высокоскоростному нагружению вдоль слоев.

Корнеев В.А. «Защита объекта на подвижном основании с помощью управления с упреждением и запаздыванием при ограниченных возмущениях» Известия российской академии наук. Механика твердого тела, № 4, с. 18-35 (2021)

Рассматривается задача построения гарантирующего управления для противоударного изолятора, защищающего объект на подвижном основании от ударов, которым подвержено основание. Ударное воздействие на основание заранее неизвестно, задается его ускорением, ограниченной знакопостоянной функцией времени фиксированной длительности, интеграл от которой по времени задан. Управление действует между основанием и защищаемым объектом, ограничено по величине, а абсолютное ускорение основания может превышать эту величину только на одном интервале времени. Минимизируемым критерием качества служит максимальное смещение объекта относительно основания. Разработана методика определения среди возмущений указанного класса наихудших возмущений, доставляющих наибольшее значение критерию качества. Предложен эффективный закон управления с оптимизацией момента начала управления, основанный на комбинации двух методов управления, полученных ранее для прямоугольных возмущений и возмущений с неограниченной амплитудой.

Кондратьев Б.П., Корноухов В.С., Трубицына Н.Г. «Разложение компланарного потенциала кольца Гаусса в ряд по степеням эксцентриситета» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 4, с. 348-358 (2021)

Поставлена и решена задача о разложении потенциала почти кругового эллиптического кольца Гаусса в ряд по степеням эксцентриситета. Гравитационный потенциал кольца представлен степенным рядом до членов e4 включительно на всем множестве точек главной плоскости кольца. Основной результат: получены два комплекта коэффициентов для степенных рядов потенциала внутри и вне кольца, которые выражаются через полные эллиптические интегралы первого и второго рода. Для контроля формул используются преобразования Ландена. Доказано, что в точке активного фокуса кольца четыре коэффициента первого комплекта обращаются в нуль. Результаты расчетов применяются для построения эквипотенциалей колец Гаусса, моделирующих орбиты планет Солнечной системы. Ключевые слова: эллиптические кольца Гаусса, гравитационный потенциал, разложение в ряд по степеням эксцентриситета, эквипотенциали, орбиты планет DOI: 10.31857/S0320930X21030026

Кондратьев Б.П., Корноухов В.С. «Исследование вековой эволюции циркумбинарных систем на моделях R-тороида и колец Гаусса» Астрономический журнал, 98, № 7, с. 571-580 (2021)

Разработаны два метода изучения вековой (апсидальной и нодальной) прецессии орбит в циркумбинарных системах, состоящих из двойной звезды и экзопланеты. Первый метод основан на модели из трех R-тороидов и предназначен для исследования прецессии пробных орбит. Для экзосистем Kepler-413 и Kepler-453 найдены взаимная ориентация угловых моментов звездной пары ≪em>L₁₂ и планеты L_p относительно плоскости Лапласа, вычислены отношение γ≪em>L₁₂/L_p и зональные гармоники потенциала R-тороидов. Получены и решены уравнения для частот обоих типов прецессии, установлено доминирующее влияние тороидов звездной пары. Второй метод опирается на модель взаимодействующих колец Гаусса и предназначен для исследования вековой эволюции орбит звезд и планеты самой циркумбинарной системы. Такой подход позволил точно рассчитать периоды нодальной прецессии для звезд и планеты; например, в системе Kepler-413 эти периоды равны, соответственно, T⁰₁=11.63±0.28 лет, T⁰₂=11.39±0.28 лет, T⁰p=11.49±0.28 лет. Выявлен тонкий эффект влияния планеты на нарушение резонанса 1:1 для периодов нодальной прецессии звезд. Ключевые слова: циркумбинарные системы, вековые возмущения, эллиптические кольца Гаусса, R тороид, прецессия и эволюция оскулирующих орбит DOI: 10.31857/S0004629921080077

Королев Г.Л., Сычёв Вик.В. «О пограничном слое при обтекании полутела Рэнкина» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 62-65 (2021)

Получено численное решение задачи для уравнения пограничного слоя Прандтля для плоского стационарного течения несжимаемой жидкости при заданном градиенте давления. Этот градиент определяется известным решением Рэнкина, которое описывает обтекание полутела. Контур последнего получается путем наложения однородного потока на течение от точечного источника. Установлено, что в решении задачи для уравнения пограничного слоя точки нулевого поверхностного трения не возникает – рассмотренное течение является безотрывным.

Вакуленко А.Ф., Вахрушев С.Б., Королева Е.Ю. «Совместное исследование диэлектрического и пьезотклика релаксора Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃ в реальном масштабе времени при приложении электрического поля» Физика твердого тела, 62, № 10, с. 1670-1676 (2020)

Описан метод синхронного измерения сигнала пьезоотклика и электрического импеданса для изучения процессов переключения поляризации во внешнем электрическом поле. С использованием созданной методики исследованы процессы переключения в индуцированной электрическим полем сегнетоэлектрической фазе (FE) магнониобата свинца. Показано, что при первичном возникновении FE-фазы формируется полидоменная структура со слабым пьезооткликом. Смена направления внешнего поля приводит к переключению поляризации, причем процесс переключения проходит через промежуточную стеклоподобную фазу. Тренировка образца путем многократного переключения приводит к резкому росту пьезоотклика, что может быть отнесено к формированию монодоменного состояния. Ключевые слова: сегнетоэлектрики, релаксоры, пьезоотклик, фазовые переходы.

Коротаев С.М., Буднев Н.М., Сердюк В.О., Орехова Д.А., Миргазов Р.Р., Киктенко Е.О. «Проявление вариаций солнечного рентгеновского излучения в вертикальной компоненте электрического поля в озере Байкал» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 2, с. 211-217 (2021)

Продолжен анализ, начатый в предыдущих работах автора, связи между наиболее часто используемым индексом солнечной активности F10.7 и индексами солнечной активности (Ly-α, Rz и Mg II), отражающими вариации ультрафиолетового излучения Солнца, которое определяет поведение основных ионосферных слоев. Показано, что связи между F10.7 и указанными тремя индексами близки между собой в 22-м и 23-м циклах активности. Однако в 24-м цикле они отличаются от таковых в двух предыдущих циклах и менее значимы статистически. Для одних и тех же значений индексов Ly-α, Rz и Mg II величины F10.7 меньше в 24-м цикле, чем в двух предыдущих циклах. Это объясняет полученный ранее результат, что использование индекса F10.7 без коррекции при анализе поведения foF2 и hmF2 в 24-м цикле приводит к положительным трендам, которые противоречат современным представлениям об охлаждении и оседании верхней атмосферы. Предложена коррекция F10.7 тремя указанными индексами для вычисления ионосферных трендов.

Воропаев С.А., Нугманов И.И., Душенко Н.В., Кузьмина Т.Г., Корочанцев А.В., Сенин В.Г., Елисее А.А., Джинго Я. «Взаимосвязь состава, структуры и механических свойств н5 хондритов на примере NWA 12370 и Pultusk» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 5, с. 416-426 (2021)

Методами Рамановской спектроскопии, РФЛА и электронного зондирования детально изучены особенности состава и внутренней структуры хондрита NWA 12370, петрологический тип H5 S1 W1. С помощью ультразвуковых волн и статическими методами изучены механические свойства хондрита в зависимости от внешнего гидростатического давления. Данный метеорит является фрагментом каменного дождя из обломков внутренней части крупного астероида, размером порядка 200 км. Проведено сравнение полученных механических характеристик с другим хорошо изученным хондритом Pultusk того же типа, ударная брекчия H4/H5 S2 W1. На ранней стадии Солнечной системы такие планетизимали вносили существенный вклад в геохимическую эволюцию планет Земной группы. Понимание особенностей связи внутренней структуры и упругих свойств H хондритов важно как для оценки их вклада в состав коры и верхней мантии Луны и Земли, так и для уточнения условий формирования оксилительно-восстановительного (редокс) потенциала недр планет. Ключевые слова: планетизимали, деформации, ударная эволюция, упругость, хондриты, редокс потенциал, тепловой метаморфизм DOI: 10.31857/S0320930X2105008X

Корсков И.В. «Аппаратурный комплекс для многочастотного акустического зондирования морской среды» Приборы и техника эксперимента, № 2, с. 151-152 (2021)

DOI: 10.31857/S0032816221020063

Дитенберг И.А., Смирнов И.В., Осипов Д.А., Корчагин М.А. «Структурно-фазовое состояние и микротвердость прекурсора из эквиатомной порошковой смеси W-Ta-Mo-Nb-Zr-Cr-Ti после энергонапряженной механической активации» Физическая мезомеханика: Международный журнал, 24, № 4, с. 90-100 (2021)

Проведено исследование влияния продолжительности энергонапряженной механической активации на особенности структурно-фазового состояния и уровень микротвердости многокомпонентной порошковой смеси W-Ta-Mo-Nb-Zr-Cr-Ti эквиатомного состава. Обнаружено, что при такой обработке в получаемом прекурсоре наблюдаются фрагментация частиц микронных размеров и увеличение степени консолидации крупных конгломератов на фоне почти не меняющейся морфологии последних. Установлено, что, помимо основной ОЦК-фазы с наиболее близким к эквиатомному составом W_13-16Ta_14-17Mo_11-15Nb_11-16Zr_11-15Cr_13-18Ti_14-16, в прекурсоре происходит формирование вторичных ОЦК-фаз на основе Ta и W. Перемешивание этих фаз в процессе механической активации способствует постепенному переходу прекурсора в однофазное состояние в виде основной ОЦК-фазы. Показано, что активация и интенсификация таких процессов в условиях энергонапряженной механической активации происходит при существенно меньшей продолжительности по сравнению с механической активацией меньшей напряженности. Предполагается, что формирование состояния, близкого к однофазному, наряду с увеличением степени консолидации порошковой смеси обеспечивает рост значений микротвердости получаемого прекурсора на фоне снижения среднестатистического отклонения ΔH_V. Ключевые слова: смесь порошков, многокомпонентная система, тугоплавкие металлы, механическая активация, структурно-фазовое состояние, микротвердость

Алешин И.М., Гоев А.Г., Косарев Г.Л., Преснов Д.А. «Спектр отношения H/V сейсмического шума можно обращать совместно с приемными функциями» Физика Земли, № 4, с. 133-141 (2021)

Обоснована возможность совместной инверсии волновых форм приемных функций и спектра отношения горизонтальной и вертикальной компонент (H/V) сейсмического шума для изучения строения Земли. Оба типа данных широко применяются для построения скоростной модели среды под одиночной сейсмостанцией. Главное отличие методов связано с разницей в частотном составе входных данных: 0.02–0.2 Гц для приемных функций и 0.5–20 Гц для шума. В работе показано, что, несмотря на эти различия, такая постановка задачи позволяет повысить эффективность восстановления модели среды, если под станцией имеется осадочный чехол со сложной структурой. С практической точки зрения для описания параметров обоих сейсмических методов используется представление среды плоскими слоями. Кроме того, оба метода наиболее чувствительны к распределению скорости поперечных волн по глубине. На примере записей сейсмостанции Монаково (Нижегородская обл., Россия) построена модель среды, не противоречащая данным обоих типов. Показано, что учет спектральной кривой H/V при интерпретации приемной функции вводит дополнительные ограничения на тонкую структуру верхней части скоростного разреза, тем самым стабилизируя процедуру его восстановления.

Зайцев С.В., Бабаев В.П., Иншакова К.А., Зидан О.Д., Шешин Е.П., Косарев И.Н., Кудряшов А.В., Маснавиев Б.И. «Воздействие ультразвуковых колебаний на стабильность эмиссии точечного автокатода» Труды Московского физико-технического института (государственного университета) (МФТИ), 13, № 3, с. 118-121 (2021)

Аганин А.А., Гусева Т.С., Косолапова Л.А., Малахов В.Г. «Динамика пузырька и импульсное нагружение твердой поверхности при акустическом воздействии» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 163, № 1, с. 31-47 (2021)

Проведено численное исследование расширения, коллапса и импульсного воздействия газового пузырька на плоскую твердую стенку при гармоническом изменении давления окружающей жидкости (воды). Задача полагалась осесимметричной. Воздействие на стенку реализовывалось посредством удара кумулятивной струи, образующейся на поверхности пузырька при его коллапсе. Расширение и коллапс пузырька рассчитывались методом граничных элементов, импульсное воздействие на стенку – методом CIP-CUP. Приведены результаты исследования влияния параметров акустического воздействия и начальной удаленности пузырька от стенки на динамику пузырька, а также влияния частоты воздействия, соответствующей максимальной скорости кумулятивной струи, на импульсное нагружение стенки.

Котов В.М., Воронко А.И. «Акустооптический фильтр пространственных частот двухцветного излучения, оперирующий в первом дифракционном порядке» Приборы и техника эксперимента, № 4, с. 54-59 (2021)

Исследованы характеристики акустооптической (а.о.) брэгговской ячейки двухцветного излучения в качестве дифференциального фильтра пространственных частот, в котором рабочим является первый дифракционный порядок. Показано, что в общем случае невозможно обеспечить двумерное дифференцирование изображения одновременно на двух длинах волн. Найден вариант, позволяющий перейти от одной длины волны к другой с сохранением операции двумерного дифференцирования посредством изменения мощности звука. Вариант экспериментально подтвержден на примере формирования двумерного контура с использованием двухцветного излучения Ar-лазера, генерирующего на длинах волн 0.488·10^–4 см и 0.514·10^–4 см, и а.о.-ячейки из ТеО₂, работающей на частоте звука 51 МГц.

Бреус Т.К., Веригин М.И., Котова Г.А., Славин Дж.А. «Особенности магнитосферы марса по данным спутников Марс-3 и Фобос-2: сопоставление с результатами MGS и MAVEN» Космические исследования, 59, № 6, с. 504-518 (2021)

21.I.1972 на космическом аппарате Марс-3 было зарегистрировано сильное (∼27 нТл) регулярное магнитное поле в районе наибольшего приближения аппарата к дневной стороне Марса. Обсуждалось множество гипотез, посвященных природе этого поля. Только в 1998 г. в миссии Mars Global Surveyor (MGS) удалось измерить намагниченность поверхности Марса и прояснить особенности сложной марсианской магнитосферы. Сравнение данных Марса-3 с данными MGS показало, что в 1972 г. наблюдалось сильное и регулярное магнитное поле с таким же направлением и точно над областью самой сильной намагниченности марсианской коры в южном полушарии планеты. Таким образом, Марс-3 зарегистрировал магнитное поле марсианской коры за четверть века до его открытия. Большие области намагниченности коры в южном полушарии на удалении от планеты создают существенный дипольный компонент в магнитном поле около Марса. Тем самым, Марс является уникальной планетой Солнечной системы, магнитосфера которой образуется при взаимодействии солнечного ветра с собственным магнитным полем коры и с ионосферой планеты. Предположение о гибридной природе марсианской магнитосферы было выдвинуто ранее по данным космического аппарата Фобос-2, хотя и связывалось с существованием внутреннего дипольного поля. Показано также, что данные космического аппарата MAVEN подтверждают вывод, сделанный по данным Фобоса-2, о более плотной горячей короне Марса, чем предполагалось ранее, и хорошо согласуются с результатами Фобоса-2 по ускорению ионов в хвосте марсианской магнитосферы.

Кохирова Г.И., Рахматуллаева Ф.Дж., Борисенко С.А. «Результаты фотометрических наблюдений кометы P/2019 LD2 в обсерватории Санглох» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 5, с. 408-415 (2021)

Короткопериодическая комета P/2019 LD2 (Атлас) открыта в июне 2019 г. Первоначально объект был классифицирован как троянский астероид, но позже был включен в группу комет семейства Юпитера. Ввиду доподлинно неизвестной природы происхождения объекта исследование кометы представляет особый научный интерес. В этой связи в Международной астрономической обсерватории Санглох (МАОС) Института астрофизики НАНТ в августе 2020 г. проведены оптические наблюдения кометы. Величина абсолютного блеска кометы в фильтре R по нашим измерениям составляет 11.41^m, оценены параметр пылепроизводительности и верхний предел радиуса ядра 7.4 км. Выявлено распределение яркости вдоль хвоста и структура пылевого хвоста. Показано, что вблизи поверхности ядра кометы находятся самые крупные пылевые частицы размером более 100 мкм и по мере удаления от ядра размеры частиц хвоста уменьшаются. Фотометрические данные указывают, что в период мониторинга комета находилась в состоянии нормальной кометной активности, связанной главным образом, с недавним прохождением перигелия. Анализ орбиты кометы показал, что она действительно находится в стадии перехода из группы кентавров в кометы семейства Юпитера. Ключевые слова: комета, фотометрия, блеск, пылепроизводительность, радиус, изофота, диаграмма Финсона–Пробстейна DOI: 10.31857/S0320930X21050030

Кочаровский Вл.В., Кочаровский В.В., Нечаев А.А. «Аналитическая модель магнитопаузы в многокомпонентной бесстолкновительной плазме с каппа-распределением частиц по энергиям» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 19-23 (2021)

Предложена аналитическая модель распределенного токового слоя с варьируемым профилем, разделяющего две области анизотропной бесстолкновительной плазмы с различными величинами магнитного поля и различными эффективными температурами каппа-распределений электронов и ионов по энергиям. Модель допускает также наличие нескольких компонент ионов с различными эффективными температурами и присутствие разнесенных в пространстве локализованных встречных токов каждой из этих компонент. Продемонстрировано изменение характеристик токового слоя при переходе от максвелловского к каппа-распределению, которое учитывает наличие степенного спектра энергичных частиц, типичного для неравновесной магнитоактивной плазмы. Развитая теория впервые позволяет проводить аналитическое моделирование подобных токовых конфигураций как в лабораторной, так и в космической плазме, например, в магнитопаузах планет, корональных арках или звездном ветре с магнитными облаками.

Кочаровский Вл.В., Кочаровский В.В., Нечаев А.А. «Аналитическая модель магнитопаузы в многокомпонентной бесстолкновительной плазме с каппа-распределением частиц по энергиям» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 19-23 (2021)

Предложена аналитическая модель распределенного токового слоя с варьируемым профилем, разделяющего две области анизотропной бесстолкновительной плазмы с различными величинами магнитного поля и различными эффективными температурами каппа-распределений электронов и ионов по энергиям. Модель допускает также наличие нескольких компонент ионов с различными эффективными температурами и присутствие разнесенных в пространстве локализованных встречных токов каждой из этих компонент. Продемонстрировано изменение характеристик токового слоя при переходе от максвелловского к каппа-распределению, которое учитывает наличие степенного спектра энергичных частиц, типичного для неравновесной магнитоактивной плазмы. Развитая теория впервые позволяет проводить аналитическое моделирование подобных токовых конфигураций как в лабораторной, так и в космической плазме, например, в магнитопаузах планет, корональных арках или звездном ветре с магнитными облаками.

Кочарян Г.Г., Беседина А.Н., Кишкина С.Б., Павлов Д.В., Шарафиев З.З., Каменев П.А. «Инициирование обрушения склона сейсмическими колебаниями от разных источников» Физика Земли, № 5, с. 41-54 (2021)

Приведены результаты лабораторных исследований критериев обрушения склонов под воздействием импульсных динамических нагрузок в диапазоне максимальных скоростей смещения грунта (PGV) от 0.003 до 1.3 м/с и ускорений (PGA) – от 0.01 до более чем 170g. Установлены критические значения параметров динамических воздействий на модельные склоны. Значение минимального пикового ускорения, при котором наблюдалось образование оползня, значительно превышает величину критического ускорения, рассчитанную на основе квазистатического подхода. В то же время, при близких коэффициентах статической устойчивости, критические параметры для подводных и надводных склонов сопоставимы, несмотря на то, что характер движения грунта после инициирования в опытах под водой сильно отличается от наземных склонов. Показано, что существуют минимальные величины PGA и PGV, при которых наблюдаются необратимые деформации склона. Если ускорение ниже минимального значения PGA_min, то значимых необратимых деформаций не наблюдается при любых значениях PGV. Если величина массовой скорости ниже PGV_min , то при PGA>PGA_min наблюдаются необратимые деформации, так что при повторном воздействии склон может быть разрушен. С использованием приближения Ньюмарка выполнены расчеты устойчивости склонов при различных видах воздействия – землетрясениях разных магнитуд, массовых карьерных взрывах, подземных взрывах большой мощности.

Новиков В.В., Митрошенков Н.В., Кузнецов С.В., Попов П.А., Бучинская И.И., Каримов Д.Н., Кошелев А.В. «Ангармонизм колебаний решетки и тепловые свойства твердых растворов Сd_1-xSr_xF₂» Физика твердого тела, 62, № 4, с. 627-634 (2020)

Экспериментально изучены температурные изменения параметров кристаллической решетки a(T) дифторидов кадмия и стронция, а также их взаимных твердых растворов Сd_1-xSr_xF₂ (x=0.23, 0.50) при температурах 5–300 K. Температурные зависимости объема элементарной ячейки изучаемых фторидов проанализированы в модели Дебая–Эйнштейна. Установлено повышенное влияние ангармонизма колебаний решетки растворов, обусловленное неупорядоченностью кристаллической структуры на их тепловые свойства. Определены параметры модели и характеристики ангармонического вклада. На основе полученных данных в модели Калауэя рассчитана концентрационная зависимость теплопроводности твердых растворов Сd_1-xSr_xF₂ при T=300 K, сопоставленная с литературными экспериментальными данными. Показана возможность оценки теплопроводности монокристаллов твердых растворов изучаемой системы на основе данных о тепловых свойствах компонентов раствора, полученных на порошкообразных образцах. Ключевые слова: твердые растворы, параметры решетки, низкие температуры, тепловое расширение, теплопроводность.

Волков И.М., Кравцова А.С., Хохол Д. «Четверная двузатменная система BU CMi» Астрономический журнал, 98, № 9, с. 740-753 (2021)

Мы обнаружили, что известная спектрально-двойная переменная BU CMi = HD65241 (V=6.4–6.7^m, A0 V) состоит из двух затменных систем, каждая из которых обращается по эллиптической орбите с периодами P_A=2.94^d (e=0.20), P_B=3.26^d (e=0.22). Все четыре компонента обладают схожими размерами, температурами и массами, близкими к M=3.1–3.4M_⊙, соответствующими спектральному классу A0. Найдена возможная орбита обеих пар вокруг общего центра тяжести с периодом 6.6 года и эксцентриситетом e=0.7. В обеих системах наблюдается быстрое апсидальное вращение с периодами U_A=25.4 года и R₁=26.3 года. Каждая из внутренних орбит испытывает небольшие нутационные колебания в долготе периастра. Система является молодой и, возможно, находится только на пути к начальной главной последовательности (НГП). Фотометрический параллакс, вычисленный в соответствии с найденными параметрами, идеально совпадает со значением параллакса GAIA DR2 π=0.00407±0.00006". Ключевые слова: двойные системы, звезды: фундаментальные параметры, звезды: звезда (BU CMi), методы: фотометрия, методы: лучевые скорости DOI: 10.31857/S0004629921090085

Кравцова М.В., Олемской С.В., Сдобнов В.Е. «Форбуш-эффект и геомагнитная буря в апреле 1990 г.» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 11, с. 1623-1626 (2021)

По данным наземных измерений космических лучей на мировой сети станций исследованы Форбуш-эффект и геомагнитная буря в апреле 1990 г. Рассчитаны спектры вариаций, анизотропия космических лучей и изменения планетарной системы жесткостей геомагнитного обрезания. Определены расстояние до подсолнечной точки, радиус кольцевого тока, а также вклад кольцевого тока в Dst-индекс во время исследуемых событий.

Дудай П.В., Зименков А.А., Ивановский А.В., Климушкин К.Н., Краев А.И., Куделькин В.Б., Мамышев В.И., Полюшко С.М., Цибиков З.С., Шаповалов Е.В. «Дисковые взрывомагнитные генераторы нового поколения» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 498, № 1, с. 7-10 (2021)

Одним из примеров реализации принципа магнитной кумуляции явилось создание в 1980-х годах под руководством В.К. Чернышева уникальных устройств – дисковых взрывомагнитных генераторов, генерирующих рекордные токи до 300 МА. Попытки реализации их аналогов за рубежом до сих пор не увенчались успехом. В работе представлены результаты исследований, завершившихся созданием нового поколения дисковых взрывомагнитных генераторов малого класса с эффективностью преобразования энергии взрывчатого вещества в энергию магнитного поля, более чем в два раза превышающую ранее достигнутый уровень.

Свиржевский Н.С., Базилевская Г.А., Калинин М.С., Крайнев М.Б., Махмутов В.С., Свиржевская А.К., Стожков Ю.И. «Гелиосферное магнитное поле и модель Паркера» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 3, с. 282-294 (2021)

В паркеровской модели гелиосферного магнитного поля отношение азимутальной компоненты поля B_φ к радиальной компоненте B_r зависит только от радиальной скорости@V солнечного ветра и координат точки наблюдения (r,θ): B_φ/B_r=–ωrsinθ/V (на расстоянии от Солнца r>1 а. е.). Мы проверили это соотношение вблизи эклиптики на радиальных расстояниях до 19 а. е. по данным космических аппаратов VOYAGER 1, VOYAGER 2 и ULYSSES и вне эклиптики по данным ULYSSES. Показано, что предсказания паркеровской модели хорошо согласуются с наблюдениями вне секторных зон в периоды времени, близкие к минимумам солнечной активности. В пределах секторных зон и в периоды максимумов солнечной активности существуют значительные расхождения между данными наблюдений и предсказаниями этой модели.

Крамарев Н.И., Юдин А.В. «Структура релятивистских звезд, состоящих из несжимаемого вещества, в отсутствие строгой электронейтральности» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 9, с. 646-656 (2021)

DOI: 10.31857/S0320010821090060

Далин М.А., Чертищев В.Ю., Краснов И.С., Раевских А.Н. «Исследование случаев "аномального" затухания ультразвуковых колебаний в заготовках из никелевых жаропрочных сплавов» Дефектоскопия, № 12, с. 37-47 (2020)

В нескольких штампованных поковках из никелевых жаропрочных сплавов двух марок при проведении ультразвукового неразрушающего контроля было обнаружено новое явление – локальное снижение амплитуды донного эхосигнала, которое сопровождалось наличием крупных (более 20 мм), хаотично разбросанных по поверхности полуфабриката зон со значительными (до 1,5%) флуктуациями скорости распространения продольной ультразвуковой волны. При этом разнозернистости или крупнозернистой структуры, обычно вызывающих увеличение коэффициента затухания ультразвуковых волн в таких сплавах и являющихся причинами снижения амплитуды донного эхосигнала, в материале обнаружено не было. В статье описаны исследования, проведенные для установления физических причин обнаруженной макроскопической неоднородности скорости и ее связи с падением амплитуды донного сигнала.

Овчинников В.М., Краснощеков Д.Н. «Сейсмические исследования ядра Земли» Физика Земли, № 2, с. 3-26 (2021)

Краснощеков Д.Н., Овчинников В.М., Усольцева О.А. «Механическая добротность в верхней части внутреннего ядра Земли по данным коды волн РКIКP» Физика Земли, № 5, с. 17-29 (2021)

На основе анализа методом компьютерной графики альфа-шейп огибающей коды отраженных от поверхности внутреннего ядра Земли волн PKiKP, возбужденных ядерными взрывами, получены оценки величины механической добротности для девяти областей отражения под Арктикой, Центральной и Юго-Восточной Азией со средним значением Q=447±43. Механизм формирования коды может быть обусловлен неоднородностями в верхней части внутреннего ядра с характерным линейным размером 1–4 км и вариациями скорости продольных волн порядка 1–3%.

Чуркин К.О., Нефедьев Ю.А., Андреев А.О., Демина Н.Ю., Кронрод Е.В. «Анализ фотоэлектрических покрытий и построение цифровой модели лунной либрационной зоны» Астрономический журнал, 98, № 7, с. 562-570 (2021)

Одной из актуальных задач современной астрономии является наблюдение и исследование быстро протекающих небесных процессов. Это можно сказать и о наблюдениях покрытий звезд Луной фотоэлектрическим методом. Такие измерения представляют собой уникальный и важный материал как для определения диаметров звезд на основе анализа дифракционной кривой изменения блеска покрываемой звезды, так и для построения модели либрационной зоны Луны. Данная работа сфокусирована на построении цифровой модели изогипс (DMI), характеризующих положение 40 тысяч селеноцентрических радиус-векторов в зависимости от положения лунного лимба. Ключевые слова: селенодезические исследования, цифровая база фотоэлектрических покрытий, модель либрационной зоны Луны, селеноцентрическая система координат DOI: 10.31857/S000462992108003X

Алешин Н.П., Крысько Н.В., Козлов Д.М., Кусый А.Г. «Эскпериментальное исследование дифракции упругих волн на модели трещины» Дефектоскопия, № 1, с. 15-22 (2021)

Для имитации трещин в стыковых сварных швах использованы пазы с малым раскрытием. Проведено исследование влияния ориентации ребер пазов на их выявляемость при использовании эхо- и дифракционных методов ультразвукового контроля. Показано, что процессы, происходящие при рассеянии упругих волн на трещинах, необходимо моделировать трехмерной задачей. Однако теоретические аналитические и численные исследования в данной области чаще всего касаются двумерных задач дифракции упругих волн, когда исследуемое ребро мишени расположено на акустической оси источника и/или приемника ультразвука и ориентировано перпендикулярно падающему лучу. В статье приведены экспериментальные результаты, иллюстрирующие влияние ориентации острия (ребра) мишени в трехмерных задачах на принимаемые сигналы как при использовании дифракционных схем типа TOFD, так и в классическом ультразвуковом контроле эхометодом по схеме «тандем» и с разворотом преобразователей по схеме «дуэт».

Алешин Н.П., Крысько Н.В., Кусый А.Г., Скрынников С.В., Могильнер Л.Ю. «Исследование выявляемости поверхностных объемных дефектов при ультразвуковом контроле с применением волн Рэлея, генерируемых электромагнитно-акустическим преобразователем» Дефектоскопия, № 5, с. 22-30 (2021)

Представлены результаты исследования выявляемости поверхностных объемных дефектов ультразвуковым методом неразрушающего контроля. Рассмотрена возможность применения для этих целей поверхностных волн Рэлея, возбуждаемых электромагнитно-акустическим преобразователем (ЭМАП). В качестве искусственных дефектов для имитации данных дефектов в образцах из низкоуглеродистой стали использовались несквозные вертикальные сверления различного диаметра и глубины. По результатам измерений построены зависимости амплитуды принимаемых сигналов от параметров сверлений. При статистической обработке результатов учтено отношение сигнал/шум при возбуждении волны Релея с помощью ЭМАП на бездефектных участках образцов. Для построения кривых вероятности выявления дефектов (PoD) определены оптимальные модели распределения амплитуд сигналов. В условиях проведенных экспериментов по построенным PoD-кривым сделаны выводы о минимальных размерах поверхностных объемных дефектов, выявляемых с вероятностью 90% с учетом доверительного интервала 95%, и о возможности выполнения настройки параметров ультразвукового контроля по сигналам, отраженным от вертикальных сверлений.

Алешин Н.П., Крысько Н.В., Скрынников С.В., Кусый А.Г. «Исследование выявляемости поверхностных плоскостных дефектов ультразвуковым методом с применением волн Рэлея» Дефектоскопия, № 6, с. 26-34 (2021)

Рассмотрены вопросы выявления поверхностных эксплуатационных плоскостных дефектов ультразвуковым методом неразрушающего контроля с применением поверхностных волн Рэлея, генерируемых электромагнитно-акустическим преобразователем. В работе представлены экспериментальные исследования выявляемости плоскостных дефектов, которые имитировались искусственным отражателем типа «паз» с различным раскрытием, глубиной и углом наклона. Построены зависимости амплитуды сигнала от перечисленных параметров и оценен их характер. Определены оптимальные амплитудные модели для построения кривых вероятности выявления дефектов (PoD). Сделан вывод о минимальных размерах плоскостного дефекта эксплуатационного типа, выявляемого рассматриваемым методом с вероятностью 90% с учетом доверительного интервала 95%.

Дудай П.В., Зименков А.А., Ивановский А.В., Климушкин К.Н., Краев А.И., Куделькин В.Б., Мамышев В.И., Полюшко С.М., Цибиков З.С., Шаповалов Е.В. «Дисковые взрывомагнитные генераторы нового поколения» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 498, № 1, с. 7-10 (2021)

Одним из примеров реализации принципа магнитной кумуляции явилось создание в 1980-х годах под руководством В.К. Чернышева уникальных устройств – дисковых взрывомагнитных генераторов, генерирующих рекордные токи до 300 МА. Попытки реализации их аналогов за рубежом до сих пор не увенчались успехом. В работе представлены результаты исследований, завершившихся созданием нового поколения дисковых взрывомагнитных генераторов малого класса с эффективностью преобразования энергии взрывчатого вещества в энергию магнитного поля, более чем в два раза превышающую ранее достигнутый уровень.

Хаердинов Н.С., Джаппуев Д.Д., Канониди К.Х., Куджаев А.У., Куреня А.Н., Лидванский А.С., Петков В.Б., Хаердинов М.Н. «Возмущение свечения ночного неба в ясную погоду на средних широтах» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 11, с. 1657-1660 (2021)

Зарегистрировано свечение ночного неба на 43° N во время глобальных магнитосферных возмущений. Свечению предшествовала сейсмическая активность, сгенерировавшая подземный отрицательный заряд выходящим на поверхность земли положительным током, 20–25 нА/м².

Зайцев С.В., Бабаев В.П., Иншакова К.А., Зидан О.Д., Шешин Е.П., Косарев И.Н., Кудряшов А.В., Маснавиев Б.И. «Воздействие ультразвуковых колебаний на стабильность эмиссии точечного автокатода» Труды Московского физико-технического института (государственного университета) (МФТИ), 13, № 3, с. 118-121 (2021)

Андрусенко Д.А., Алексеев А.Н., Кузмич А.Г., Лазаренко М.М., Василюк С.В., Бурбело Р.М. «Формирование фотоакустического отклика в двуслойной структуре полимер/гель» Журнал технической физики, 91, № 2, с. 358-364 (2021)

Проведены экспериментальные исследования процессов формирования фотоакустического отклика от слоистой структуры полиэтилен/гидрогель при ее облучении периодически модулированным светом. Тепловые источники расположены в геле, вблизи границы раздела с полиэтиленом. Отклик в форме колебаний давления газа в фотоакустической ячейке возникает вследствие термоупругой деформации слоя полиэтилена при его неоднородном по толщине нагреве температурной волной. Полученные результаты могут быть полезными для модификации методов, основанных на процессах диффузии в гелях. Ключевые слова: фотоакустический эффект, температурная волна, "drum effect", модулированный свет, агароза, газомикрофонный метод, термоупругие деформации, диффузия, гидрогель.

Кузнецов В.Б. «Определение параболической орбиты. Поиск решения в методе алгебраических уравнений» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 4, с. 359-367 (2021)

Предложен алгоритм поиска решения при определении предварительной параболической орбиты, с помощью предлагаемого автором метода, основанного на решении системы алгебраических уравнений для двух безразмерных переменных. Решения системы находятся посредством поиска минимумов целевой функции методом Нелдера–Мида по симплексу. В качестве примера приведены результаты определения орбиты кометы 153P/Ikeya–Zhang. Ключевые слова: параболическая орбита, метод Нелдера–Мида, алгебраические уравнения DOI: 10.31857/S0320930X21030038

Аксенов С.П., Кузнецов Г.Н. «Амплитудная и фазовая структура низкочастотного гидроакустического поля в глубоком океане» Акустический журнал, 67, № 5, с. 493-504 (2021)

Исследуется распределение в глубоком море звукового давления и градиентов фазы вдоль трасс распространения сигналов в ближней и дальней зонах акустической освещенности, а также в зоне тени. Показано, что характеристики поля, сформированные вытекающими, захваченными и водными модами, существенно различаются. Установлено, что в зонах интерференционных максимумов градиенты фазы гладкие и, по аналогии с мелким морем, могут быть описаны с использованием эффективных фазовой и групповой скоростей. Показано, что характеристики эффективных фазовой и групповой скоростей для вытекающих и захваченных мод при вариации расстояния, глубин приема и излучения, а также частоты звукового давления являются устойчивыми и определяются едиными инвариантными зависимостями от расстояния. Предложены аналитические соотношения для описания этих зависимостей. Установлено, что величины эффективных фазовой и групповой скоростей в зонах с доминирующими водными модами практически равны средней величине скорости звука в воде. Даны рекомендации по применению зависимостей эффективных фазовой и групповой скоростей при пеленговании шумовых источников. Ключевые слова: глубокий океан, вытекающие, захваченные и водные моды, законы спадания, градиенты фазы, инвариантные значения эффективной фазовой и групповой скорости, несмещенные оценки пеленга. DOI: 10.31857/S0320791921040018

Кузнецов Г.Н., Степанов А.Н. «Линии равных фаз звукового давления в пространственно-частотной области гидроакустического поля» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 498, № 1, с. 62-66 (2021)

Впервые показано существование линий равных фаз в пространственно-частотной области и получено дифференциальное уравнение для их расчета применительно к комплексным спектрам звуковых сигналов в волноводе. Показано, что такие линии связаны с фазовым инвариантом, аналогичным известному интерференционному инварианту Чупрова, но имеющему иной физический смысл: они рассчитываются на фазовой плоскости, а не с использованием поля интенсивности. Эти линии постоянной фазы устойчивы, слабо зависят от условий распространения сигналов и позволяют выполнять оптимизированную обработку слабых сигналов для их обнаружения на фоне помех.

Никитаев Ю.А., Кузнецов Г.П., Ассовский И.Г., Берлин А.А. «Гетерогенный фотосенсибилизатор на основе оксида цинка для фотоочистки водных сред» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 497, № 1, с. 69-72 (2021)

Предложен новый композиционный материал на основе оксида цинка, фотосенсибилизированного к дневному свету органическим красителем фталоцианиновой группы. Экспериментально доказана фотоактивность полученного материала и эффективность его применения для фотоoчистки водных сред от органических загрязнений.

Кузнецов С.В., Мондрус В.Л. «Волны Лява в стратифицированной моноклинной среде» Прикладная математика и механика, 85, № 3, с. 347-357 (2021)

Построена математическая модель для описания распространения волн Лява в слоистых анизотропных (моноклинных) средах. Для построения решения разработан модифицированный метод передаточных матриц (ПМ-метод). В замкнутом виде получены дисперсионные соотношения для сред, состоящих из одного и двух упруго анизотропных слоев контактирующих с анизотропным полупространством. Анализируются условия существования волн Лява. Исследованы волны с горизонтальной поперечной поляризацией неканонического типа. Ключевые слова: волна Лява, поверхностная волна, анизотропия, слоистая среда DOI: 10.31857/S0032823521030085

Новиков В.В., Митрошенков Н.В., Кузнецов С.В., Попов П.А., Бучинская И.И., Каримов Д.Н., Кошелев А.В. «Ангармонизм колебаний решетки и тепловые свойства твердых растворов Сd_1-xSr_xF₂» Физика твердого тела, 62, № 4, с. 627-634 (2020)

Экспериментально изучены температурные изменения параметров кристаллической решетки a(T) дифторидов кадмия и стронция, а также их взаимных твердых растворов Сd_1-xSr_xF₂ (x=0.23, 0.50) при температурах 5–300 K. Температурные зависимости объема элементарной ячейки изучаемых фторидов проанализированы в модели Дебая–Эйнштейна. Установлено повышенное влияние ангармонизма колебаний решетки растворов, обусловленное неупорядоченностью кристаллической структуры на их тепловые свойства. Определены параметры модели и характеристики ангармонического вклада. На основе полученных данных в модели Калауэя рассчитана концентрационная зависимость теплопроводности твердых растворов Сd_1-xSr_xF₂ при T=300 K, сопоставленная с литературными экспериментальными данными. Показана возможность оценки теплопроводности монокристаллов твердых растворов изучаемой системы на основе данных о тепловых свойствах компонентов раствора, полученных на порошкообразных образцах. Ключевые слова: твердые растворы, параметры решетки, низкие температуры, тепловое расширение, теплопроводность.

Алимурадов А.К., Тычков А.Ю., Чураков П.П., Агейкин А.В., Кузьмин А.В., Митрохин М.А., Чернов И.А. «Способы повышения эффективности сегментации речь/пауза на основе метода декомпозиции на эмпирические моды» Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки, № 2, с. 24-43 (2021)

Актуальность и цели. Сегментация речь/пауза является одной из важнейших задач обработки в речевых приложениях и представляет собой точное обнаружение границ начала и окончания вокализованной, невокализованной речи и пауз. Особенно это важно при анализе скорости, ускорения и энтропии распределения вокализованных, невокализованных участков речи и пауз, а также при анализе средней продолжительности пауз. Целью работы является повышение эффективности сегментации речь/пауза на основе метода декомпозиции на эмпирические моды. Материалы и методы. В работе использовалась уникальная технология адаптивного разложения нестационарных сигналов – улучшенная полная множественная декомпозиция на эмпирические моды с адаптивным шумом. Программная реализация способа была выполнена в среде математического моделирования © Маtlаb (МаthWоrks). Результаты. Разработан способ, основанный на применении декомпозиции на этапе предварительной обработки исходных речевых сигналов для формирования набора новых исследуемых сигналов, содержащих максимально достоверную информацию о границах начала и окончания участков вокализованной, невокализованной речи и пауз. Проведено исследование, в рамках которого оценивалось влияние метода декомпозиции и длительности исследуемых фрагментов сигналов на эффективность сегментации речь/пауза. Для сегментации использовались способы, основанные на анализе количества пересечения сигнала через нулевую ось, кратковременной энергии, а также на основе анализа одномерного расстояния Махаланобиса. Выводы. В соответствии с результатами исследований выявлено, что предложенный способ обеспечивает повышение эффективности сегментации участков вокализованной и невокализованной речи: для способа на основе анализа количества пересечения сигнала через нулевую ось – на 13,96%; для способа на основе анализа кратковременной энергии – на 8,24%; для способа на основе совместного анализа количества пересечения и кратковременной энергии – на 5,72%; для способа на основе анализа одномерного расстояния Махаланобиса – на 17,85%. DOI 10.21685/2072-3059-2021-2-3

Воропаев С.А., Нугманов И.И., Душенко Н.В., Кузьмина Т.Г., Корочанцев А.В., Сенин В.Г., Елисее А.А., Джинго Я. «Взаимосвязь состава, структуры и механических свойств н5 хондритов на примере NWA 12370 и Pultusk» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 5, с. 416-426 (2021)

Методами Рамановской спектроскопии, РФЛА и электронного зондирования детально изучены особенности состава и внутренней структуры хондрита NWA 12370, петрологический тип H5 S1 W1. С помощью ультразвуковых волн и статическими методами изучены механические свойства хондрита в зависимости от внешнего гидростатического давления. Данный метеорит является фрагментом каменного дождя из обломков внутренней части крупного астероида, размером порядка 200 км. Проведено сравнение полученных механических характеристик с другим хорошо изученным хондритом Pultusk того же типа, ударная брекчия H4/H5 S2 W1. На ранней стадии Солнечной системы такие планетизимали вносили существенный вклад в геохимическую эволюцию планет Земной группы. Понимание особенностей связи внутренней структуры и упругих свойств H хондритов важно как для оценки их вклада в состав коры и верхней мантии Луны и Земли, так и для уточнения условий формирования оксилительно-восстановительного (редокс) потенциала недр планет. Ключевые слова: планетизимали, деформации, ударная эволюция, упругость, хондриты, редокс потенциал, тепловой метаморфизм DOI: 10.31857/S0320930X2105008X

Алимурадов А.К., Тычков А.Ю., Чураков П.П., Агейкин А.В., Кулешов А.П., Чернов И.А. «Алгоритм сегментации речь/пауза на основе декомпозиции на эмпирические моды и одномерного расстояния Махаланобиса» Труды Московского физико-технического института (государственного университета) (МФТИ), 13, № 3, с. 4-22 (2021)

Куликовский А.Г., Чугайнова А.П. «Структуры разрывов в решениях уравнений, описывающих продольно-крутильные волны в упругих стержнях» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 497, № 1, с. 49-52 (2021)

Изучаются структуры разрывов (с учетом вязкости) в решениях гиперболической системы уравнений, описывающих связанные продольно-крутильные волны в упругих стержнях. Обнаружены условия существования особых разрывов, а также условия отсутствия структуры эволюционных разрывов.

Балега Ю.Ю., Жеребцов Г.А., Кульчин Ю.Н., Кведер В.В., Латышев А.В., Литвак А.Г., Матвеев В.А., Месяц Г.А., Нигматулин Р.И., Ратахин Н.А., Сергеев А.М., Шалагин А.М. «Сергей Николаевич Багаев (к 80-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 10, с. 1123-1124 (2021)

Могилевский М.М., Чугунин Д.В., Чернышов А.А., Романцова Т.В., Моисеенко И.Л, Кумамото А., Касахара Й., Тсучия Ф. «Локализация источников двух типов "континуум" излучения» Письма в ЖЭТФ, 114, № 1, с. 18-23 (2021)

Гульельми А.В., Клайн Б.И., Куражковская Н.А. «О связи землетрясений с геомагнитными бурями» Физика Земли, № 6, с. 131-136 (2021)

В ответ на любезное приглашение Редколлегии журнала “Физика Земли” принять участие в дискуссии по методике статистического изучения корреляционных отношений между геофизическими процессами мы произвели небольшое исследование и написали представленную здесь статью. Будучи по преимуществу геомагнитологами, мы сосредоточили внимание на актуальном вопросе о корреляции землетрясений с геомагнитными бурями. Затронут также вопрос о связи землетрясений с сейсмическими шумами. Основной результат нашего анализа состоит в следующем. Корреляция между землетрясениями и магнитными бурями существует объективно. Проблема вполне заслуживает дальнейшего изучения с использованием методов статистической проверки гипотез, причем особое внимание следует уделять четкому разграничению каузальных и акаузальных корреляций.

Хаердинов Н.С., Джаппуев Д.Д., Канониди К.Х., Куджаев А.У., Куреня А.Н., Лидванский А.С., Петков В.Б., Хаердинов М.Н. «Возмущение свечения ночного неба в ясную погоду на средних широтах» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 11, с. 1657-1660 (2021)

Зарегистрировано свечение ночного неба на 43° N во время глобальных магнитосферных возмущений. Свечению предшествовала сейсмическая активность, сгенерировавшая подземный отрицательный заряд выходящим на поверхность земли положительным током, 20–25 нА/м².

Алешин Н.П., Крысько Н.В., Козлов Д.М., Кусый А.Г. «Эскпериментальное исследование дифракции упругих волн на модели трещины» Дефектоскопия, № 1, с. 15-22 (2021)

Для имитации трещин в стыковых сварных швах использованы пазы с малым раскрытием. Проведено исследование влияния ориентации ребер пазов на их выявляемость при использовании эхо- и дифракционных методов ультразвукового контроля. Показано, что процессы, происходящие при рассеянии упругих волн на трещинах, необходимо моделировать трехмерной задачей. Однако теоретические аналитические и численные исследования в данной области чаще всего касаются двумерных задач дифракции упругих волн, когда исследуемое ребро мишени расположено на акустической оси источника и/или приемника ультразвука и ориентировано перпендикулярно падающему лучу. В статье приведены экспериментальные результаты, иллюстрирующие влияние ориентации острия (ребра) мишени в трехмерных задачах на принимаемые сигналы как при использовании дифракционных схем типа TOFD, так и в классическом ультразвуковом контроле эхометодом по схеме «тандем» и с разворотом преобразователей по схеме «дуэт».

Алешин Н.П., Крысько Н.В., Кусый А.Г., Скрынников С.В., Могильнер Л.Ю. «Исследование выявляемости поверхностных объемных дефектов при ультразвуковом контроле с применением волн Рэлея, генерируемых электромагнитно-акустическим преобразователем» Дефектоскопия, № 5, с. 22-30 (2021)

Представлены результаты исследования выявляемости поверхностных объемных дефектов ультразвуковым методом неразрушающего контроля. Рассмотрена возможность применения для этих целей поверхностных волн Рэлея, возбуждаемых электромагнитно-акустическим преобразователем (ЭМАП). В качестве искусственных дефектов для имитации данных дефектов в образцах из низкоуглеродистой стали использовались несквозные вертикальные сверления различного диаметра и глубины. По результатам измерений построены зависимости амплитуды принимаемых сигналов от параметров сверлений. При статистической обработке результатов учтено отношение сигнал/шум при возбуждении волны Релея с помощью ЭМАП на бездефектных участках образцов. Для построения кривых вероятности выявления дефектов (PoD) определены оптимальные модели распределения амплитуд сигналов. В условиях проведенных экспериментов по построенным PoD-кривым сделаны выводы о минимальных размерах поверхностных объемных дефектов, выявляемых с вероятностью 90% с учетом доверительного интервала 95%, и о возможности выполнения настройки параметров ультразвукового контроля по сигналам, отраженным от вертикальных сверлений.

Алешин Н.П., Крысько Н.В., Скрынников С.В., Кусый А.Г. «Исследование выявляемости поверхностных плоскостных дефектов ультразвуковым методом с применением волн Рэлея» Дефектоскопия, № 6, с. 26-34 (2021)

Рассмотрены вопросы выявления поверхностных эксплуатационных плоскостных дефектов ультразвуковым методом неразрушающего контроля с применением поверхностных волн Рэлея, генерируемых электромагнитно-акустическим преобразователем. В работе представлены экспериментальные исследования выявляемости плоскостных дефектов, которые имитировались искусственным отражателем типа «паз» с различным раскрытием, глубиной и углом наклона. Построены зависимости амплитуды сигнала от перечисленных параметров и оценен их характер. Определены оптимальные амплитудные модели для построения кривых вероятности выявления дефектов (PoD). Сделан вывод о минимальных размерах плоскостного дефекта эксплуатационного типа, выявляемого рассматриваемым методом с вероятностью 90% с учетом доверительного интервала 95%.

Соколов Л.Л., Кутеева Г.А., Петров Н.А., Эскин Б.Б., Баляев И.А., Васильев А.А. «О характеристиках особых траекторий астероида Апофис и возможности увода его от соударений с Землей» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 3, с. 265-271 (2021)

Рассматриваются сближения с Землей на траекториях, ведущих к возможным соударениям с Землей астероида Апофис. Тесные сближения, особенно в 2051 г., дают возможность использования эффекта гравитационного маневра для увода астероида от соударений при небольшой затрате энергии. Получены оценки изменения скорости Апофиса после 2029 г., которые требуются для увода от основных возможных его соударений с Землей. Ключевые слова: астероид, резонансные возвраты, орбита соударения DOI: 10.31857/S0320930X21010096

Степанова Л.Н., Кутень М.М., Бобров А.Л. «Использование амплитудного анализа сигналов акустической эмиссии при циклическом и статическом нагружении стальных образцов» Дефектоскопия, № 9, с. 18-26 (2021)

Приведены результаты амплитудного анализа сигналов дискретной акустической эмиссии от развивающихся источников типа усталостных трещин. Исследования проводили на трех группах образцов с концентраторами напряжений. Образцы были изготовлены из конструкционных низкоуглеродистых сталей обыкновенного качества, качественной стали и низколегированной литой стали и нагружались растягивающей статической и комбинированной нагрузкой, включающей статическую и циклическую нагрузки. Установлена степенная зависимость плотности распределения амплитуды сигналов с высоким коэффициентом корреляции для источников акустической эмиссии, которая слабо изменяется на разных этапах роста трещины, за исключением стадии, предшествующей разрушению. Исследования позволили использовать амплитудное распределение сигналов для определения числа сигналов акустической эмиссии от источников типа трещин, находящихся на разном расстоянии от приемников и с учетом ослабления энергии волн.

Кучеренко П.А., Соколов С.В. «Аналитическая аппроксимация решения геодезической задачи» Известия российской академии наук. Механика твердого тела, № 4, с. 142-150 (2021)

Решена задача аналитического синтеза функций, аппроксимирующих зависимости длины геодезической линии от навигационных параметров ее начальной и конечной точек для сфероида и сферы Земли. Аппроксимирующие длину геодезической линии зависимости определены как для приведенной, так и для геодезической широт. Получены выражения для азимута конечной точки (при известной широте начальной точки), не требующие знания долготы конечной точки и длины геодезической линии. Найденные решения позволяют существенно сократить вычислительные затраты при решении различных классов задач навигации и геодезии.

Кытина Е.В., Пархоменко Е.Р., Назарова Е.А., Константинова Е.А. «Определение положения уровней энергии радикалов в запрещенной зоне нанокристаллических оксидов титана, молибдена, ванадия с помощью ЭПР-спектроскопии» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 499, № 1, с. 8-11 (2021)

Предложен новый метод построения зонных диаграмм на основе данных ЭПР-спектроскопии, который был применен для исследования легированных азотом нанокристаллических оксидов титана, молибдена, ванадия (TiO₂, MoO₃, V₂O₅) с удельной площадью поверхности порядка 100 м²/г и средним размером наночастиц 10–15 нм. В TiO₂ обнаружены N-радикалы азота и Ti³⁺-центры, в MoO₃ зарегистрированы N-, NO-центры и ионы Mo⁵⁺, в V₂O₅–V⁴⁺-центры. Концентрации дефектов составили 6.5×10¹⁷ г^–1, 9.8×10¹⁶ г^–1, 2×10¹⁷ г^–1 соответственно. С помощью метода ЭПР определено положение уровней энергии радикалов в запрещенной зоне. Уникальные образцы TiO₂, имеющие высокую концентрацию радикалов и скорость фотокатализа, могут быть использованы для создания энергоэффективных фотокаталитических устройств, работающих в видимом диапазоне спектра.