Хлыбов А.А., Кабалдин Ю.Г., Аносов М.С., Рябов Д.А., Шатагин Д.А., Кисилев А.В. «Оценка возможностей использования фрактальной размерности и информационной энтропии упругих волн для оценки поврежденности стали 20 при малоцикловой усталости» Вестник Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова (ИжГТУ), 24, № 3, с. 17-25 (2021)

Приводятся результаты экспериментальных исследований образцов из стали 20 на малоцикловую усталость (консольный изгиб). Получена кривая усталости для исследуемого материала в диапазоне амплитуд напряжений 210–380 МПа. В логарифмических координатах данная зависимость имеет линейный характер. По результатам исследований показано, что одной из структурно-чувствительных характеристик является форма импульса упругой волны, прошедшего в исследуемой среде. Для анализа формы импульса упругой волны предложен алгоритм оценки поврежденности материалов, использующий значения фрактальной размерности аттрактора и информационную энтропию в процессе усталостного нагружения. Установлено, что по полученным зависимостям процесс накопления усталостных повреждений условно можно разделить на 2 фазы. В первой фазе энтропия ультразвукового сигнала практически не изменяется и сохраняется в пределах 0,05–0,1 нат., фрактальная размерность аттрактора ультразвукового сигнала возрастает с 1,5 до 1,8. При переходе во вторую фазу наблюдается максимальные значения фрактальной размерности аттрактора ультразвукового сигнала, значения которого уменьшаются во второй фазе до 1,4 перед разрушением образца. Значения информационной энтропии во второй фазе монотонно возрастают до 0,55 нат. Исследования показали, что полученные зависимости практически не изменяются с изменением амплитуды напряжений. Результаты исследований при различных амплитудах напряжений показали, что характеристики фрактальной размерности аттрактора и информационной энтропии импульсов упругой волны, прошедшие в металле через зоны накопленных повреждений, расширяют и дополняют возможности акустических методов в задачах оценки работоспособности материалов при малоцикловой усталости и позволяют выявить стадию разрушения стали 20.

Серьезнов А.Н., Степанова Л.Н., Кабанов С.И., Чернова В.В. «Диагностический модуль акустико-эмиссионной системы с автоматической фильтрацией помех» Датчики и системы, № 5, с. 3-14 (2020)

DOI: 10.25728/datsys.2020.5.1 Рассмотрен принцип построения четырехканального диагностического модуля акустико-эмиссионной (АЭ) системы СЦАД-16.14. Одной из проблем современной аппаратуры, построенной на основе метода АЭ, является слабая помехозащищенность. В процессе прочностных испытаний полезные сигналы АЭ, соответствующие разрушению материала конструкции, сложно отделять от помех и шумов, так как их спектр, форма и основные информативные параметры оказываются подобными, в результате чего сложно определять координаты дефектов и обеспечивать надежность контроля. В разработанной системе приведена автоматическая настройка аппаратных фильтров нижних и верхних частот с программно управляемой полосой пропускания на 16 рабочих полос. Это позволило (в зависимости от помеховой ситуации на входах измерительных каналов) осуществлять подавление помех за полосой пропускания, составляющей 80 дБ на октаву. В диагностическом блоке имеется четыре набора частот среза для фильтров нижних (20; 100; 200; 400 кГц) и верхних (500; 750; 1000; 2500 кГц) частот. Реализована схема автоматически перестраиваемых четырех двухзвенных активных фильтров Баттерворта верхних и нижних частот четвертого порядка, включенных в каждый измерительный канал системы. Проведена экспериментальная проверка основных метрологических характеристик модуля.

Кагенов А.М., Костюшин К.В., Алигасанова К.Л., Котоногов В.А. «Математическое моделирование взаимодействия составной сверхзвуковой струи с преградой» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 68, с. 72-79 (2020)

DOI: 10.17223/19988621/68/7 Представлены результаты математического моделирования взаимодействия составных сверхзвуковых струй с преградой. Исследовано влияние расстояния между соплами на ударно-волновую структуру течения газа для чисел Маха на срезе сопел 4.5. Расстояние варьировалось от 0.1 до 4 диаметров среза сопла. Получено, что с увеличением расстояния между соплами ударно-волновая структура течения существенно перестраивается, максимум давления на преграде возрастает, затем убывает и наблюдается переход от стационарного режима к автоколебательному.

Каевицер В.И., Кривцов А.П., Смольянинов И.В., Элбакидзе А.В. «Частотный метод измерения угловых координат подводного аппарата гидроакустической системой локального позиционирования» Журнал радиоэлектроники, № 3, с. 11 (2021)

Рассмотрен частотный метод измерения угловых координат подводных аппаратов системой позиционирования использующей сигналы с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ). Метод предназначен для определения пространственного положения подводного аппарата по сигналам установленного на нем акустического маяка и основан на измерениях разности частот ЛЧМ сигналов, принимаемых на две или более разнесенные антенны с заданным пространственным положением. Показана возможность практического использования данного метода для измерения пеленгов буксируемого или автономного аппарата. Представлены результаты моделирования и натурных испытаний рассмотренного способа вычисления угловых координат. Ключевые слова: гидроакустические системы, акустический маяк, сигналы с линейной частотной модуляцией, методы измерения угловых координат, системы локального позиционирования

Горбовской В.С., Кажан А.В., Кажан В.Г., Чернышев С.Л. «О влиянии формы эпюры избыточного давления на громкость звукового удара» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 51, № 2, с. 3-17 (2020)

Одной из основных проблем создания сверхзвуковых пассажирских самолетов (СПС) нового поколения является обеспечение приемлемого для полета над населенной сушей уровня звукового удара (ЗУ). Для оценки воздействия ЗУ на человека рассматривается понятие громкости звукового удара в различных метриках. В условиях недостаточного количества экспериментальных данных по самолетам с ЗУ малой интенсивности для оценки эпюры избыточного давления и расчета громкости используются вычислительные методы. В данной работе представлена методика расчета громкости ЗУ в метриках А, В, С и PL, выполнена ее валидация по тестовым эпюрам избыточного давления, рассматриваемым в Европейско-Российском проекте RUMBLE (RegUlation and norM for low sonic Boom LEvels). Предложен механизм учета влияния времени нарастания давления в эпюре. Показано влияние модификации формы эпюры избыточного давления на уровень громкости ЗУ.

Горбовской В.С., Кажан А.В., Кажан В.Г., Самохин В.Ф., Шенкин А.В. «Исследование аэродинамики сверхзвукового сопла с системой шумоглушения» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 51, № 4, с. 56-72 (2020)

Одной из ключевых проблем разработки сверхзвуковых пассажирских самолетов нового поколения является обеспечение безопасного уровня шума в районе аэропортов в соответствии с современными требованиями для дозвуковых самолетов. В качестве возможного решения по снижению шума реактивной струи двигателя малой степени двухконтурности предлагается использование плоского сопла с системой шумоглушения типа миксер-эжектор. В таком сопле происходит активное воздействие на струю для интенсификации ее перемешивания с набегающим потоком. Представлены результаты исследования особенностей течения в сопле такого типа. Предложены мероприятия по устранению недостатков геометрии сопла, выявленных при численном моделировании течения в программном комплексе ANSYS CFX. Определено влияние формы и углов отклонения створок сопла на его газодинамические характеристики и структуру профиля скорости в выходном сечении.

Горбовской В.С., Кажан А.В., Кажан В.Г., Коваленко В.В., Теперин Л.Л., Чернышев С.Л. «Развитие, верификация и валидация методики расчета эпюры избыточного давления и громкости звукового удара с использованием современных методов вычислительной газовой динамики» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 52, № 1, с. 14-24 (2021)

Наряду с достижением высоких аэродинамических характеристик на режиме сверхзвукового крейсерского полета одной из главных проблем создания сверхзвуковых пассажирских самолетов нового поколения является обеспечение приемлемого уровня звукового удара. Это требует разработки достоверных методик получения «ближнего поля» под самолетом с учетом влияния пограничного слоя, расчета эпюры избыточного давления на земле и оценки громкости звукового удара. В работе выполнена адаптация используемой в ЦАГИ методики расчета эпюры избыточного давления при звуковом ударе для использования с программным комплексом решения осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса ANSYS CFX. Разработаны макрос для расчета эпюры избыточного давления на земле по распределению возмущений в «ближнем поле» под самолетом и программа оценки громкости звукового удара в различных метриках. Выполнена верификация результатов по расчетной сетке и валидация методики расчета. Исследованы четыре варианта эквивалентного тела вращения минимального звукового удара с различными заострениями носовой части. Проведено сравнение полученных эпюр избыточного давления с теоретическими данными и результатами расчета с использованием уравнений Эйлера. Показано влияние заострения носовой части на значения аэродинамического сопротивления и характеристики звукового удара.

Горбовской В.С., Кажан А.В., Кажан В.Г., Чернышев С.Л. «О влиянии формы эпюры избыточного давления на громкость звукового удара» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 51, № 2, с. 3-17 (2020)

Одной из основных проблем создания сверхзвуковых пассажирских самолетов (СПС) нового поколения является обеспечение приемлемого для полета над населенной сушей уровня звукового удара (ЗУ). Для оценки воздействия ЗУ на человека рассматривается понятие громкости звукового удара в различных метриках. В условиях недостаточного количества экспериментальных данных по самолетам с ЗУ малой интенсивности для оценки эпюры избыточного давления и расчета громкости используются вычислительные методы. В данной работе представлена методика расчета громкости ЗУ в метриках А, В, С и PL, выполнена ее валидация по тестовым эпюрам избыточного давления, рассматриваемым в Европейско-Российском проекте RUMBLE (RegUlation and norM for low sonic Boom LEvels). Предложен механизм учета влияния времени нарастания давления в эпюре. Показано влияние модификации формы эпюры избыточного давления на уровень громкости ЗУ.

Горбовской В.С., Кажан А.В., Кажан В.Г., Самохин В.Ф., Шенкин А.В. «Исследование аэродинамики сверхзвукового сопла с системой шумоглушения» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 51, № 4, с. 56-72 (2020)

Одной из ключевых проблем разработки сверхзвуковых пассажирских самолетов нового поколения является обеспечение безопасного уровня шума в районе аэропортов в соответствии с современными требованиями для дозвуковых самолетов. В качестве возможного решения по снижению шума реактивной струи двигателя малой степени двухконтурности предлагается использование плоского сопла с системой шумоглушения типа миксер-эжектор. В таком сопле происходит активное воздействие на струю для интенсификации ее перемешивания с набегающим потоком. Представлены результаты исследования особенностей течения в сопле такого типа. Предложены мероприятия по устранению недостатков геометрии сопла, выявленных при численном моделировании течения в программном комплексе ANSYS CFX. Определено влияние формы и углов отклонения створок сопла на его газодинамические характеристики и структуру профиля скорости в выходном сечении.

Горбовской В.С., Кажан А.В., Кажан В.Г., Коваленко В.В., Теперин Л.Л., Чернышев С.Л. «Развитие, верификация и валидация методики расчета эпюры избыточного давления и громкости звукового удара с использованием современных методов вычислительной газовой динамики» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 52, № 1, с. 14-24 (2021)

Наряду с достижением высоких аэродинамических характеристик на режиме сверхзвукового крейсерского полета одной из главных проблем создания сверхзвуковых пассажирских самолетов нового поколения является обеспечение приемлемого уровня звукового удара. Это требует разработки достоверных методик получения «ближнего поля» под самолетом с учетом влияния пограничного слоя, расчета эпюры избыточного давления на земле и оценки громкости звукового удара. В работе выполнена адаптация используемой в ЦАГИ методики расчета эпюры избыточного давления при звуковом ударе для использования с программным комплексом решения осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса ANSYS CFX. Разработаны макрос для расчета эпюры избыточного давления на земле по распределению возмущений в «ближнем поле» под самолетом и программа оценки громкости звукового удара в различных метриках. Выполнена верификация результатов по расчетной сетке и валидация методики расчета. Исследованы четыре варианта эквивалентного тела вращения минимального звукового удара с различными заострениями носовой части. Проведено сравнение полученных эпюр избыточного давления с теоретическими данными и результатами расчета с использованием уравнений Эйлера. Показано влияние заострения носовой части на значения аэродинамического сопротивления и характеристики звукового удара.

Казаков В.И. «Международная научная конференция “Волновая электроника и инфокоммуникационные системы” (WECONF)» Датчики и системы, № 7, с. 60-63 (2020)

DOI: 10.25728/datsys.2020.7.12 Представлен обзор итогов международной научной конференции «Волновая электроника и инфокоммуникационные системы», проводившейся в ГУАП в период с 1 по 5 июня 2020 г. Рассмотрены ключевые тематики конференции, направления научных исследований, обсуждаемых на конференции. Ключевые слова: волновая электроника, информационные и телекоммуникационные системы, научная конференция, актуальные и перспективные направления исследований, акустооптика, акустоэлектроника, обработка информации, встроенные микроэлектронные системы, электромеханика, системы управления.

Баженов В.Г., Казаков Д.А., Нагорных Е.В., Осетров Д.Л., Рябов А.А. «Моделирование поведения упругопластических стержней при растяжении-кручении и построение их диаграмм деформирования до разрыва с учетом вида напряженно-деформированного состояния» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 501, № 1, с. 23-28 (2021)

В научной литературе нет четкого вывода о достоверности “гипотезы единой кривой” при больших деформациях из-за сложностей экспериментального анализа неоднородного напряженно-деформированного состояния (НДС). Авторами разработан экспериментально-расчетный метод, в котором интегральные характеристики (обобщенные силы и перемещения) процесса деформирования определяются экспериментально, а изменения неоднородного НДС – численно. Метод позволил установить существенную зависимость диаграмм деформирования при растяжении и кручении от вида напряженного состояния для сталей 09Г2С, 10ХСНД и 10Г2ФБЮ при умеренных и больших деформациях и заметно уточнить результаты численного моделирования процессов упругопластического деформирования стержней при комбинированных нагружениях растяжением-кручением. Предложенный быстросходящийся алгоритм применим для построения диаграмм деформирования и при других видах квазистатического и динамического нагружения: сжатии, пенетрировании, изгибе и др.

Воронин Ф.Н., Казаков Е.Д., Косарев О.С., Марков М.Б., Тараканов И.А. «Моделирование тока разряда конденсатора в потоке тормозного излучения ускорителя электронов» Математическое моделирование, 33, № 12, с. 33-48 (2021)

Рассмотрен физический эксперимент, выполненный для проверки математической модели генерации электронами тормозного излучения и образования электромагнитного поля при его рассеянии. В ходе эксперимента сильноточный ускоритель электронов облучал мишень-конвертор. Образовавшееся тормозное излучение генерировало поток электронов эмиссии и электромагнитное поле в герметичной камере. Разработана математическая модель измерительной цепи, использованной для экспериментального определения электрического тока в камере. Результаты физических и моделирующих их вычислительных экспериментов совпали с удовлетворительной точностью. Установлено, что необходимым условием подтверждения модели является учет измерительного оборудования в вычислительном эксперименте и использование для сравнения непосредственно измеряемых величин.

Булычев Н.А., Муравьев Э.Н., Чернов А.А., Казарян М.А. «Акустоплазменный синтез наночастиц оксидов металлов и создание наноструктурных покрытий на поверхности материалов с использованием ультразвука» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 1, с. 80-87 (2013)

Показано, что возникающая в жидкости в интенсивном ультразвуковом поле выше порога кавитации новая форма плазменного разряда, характеризующаяся объемным свечением во всем пространстве между электродами и возрастающей вольт – амперной характеристикой, может быть эффективно использована для инициирования различных физических и химических процессов. В таком акустоплазменном разряде были синтезированы наночастицы оксидов различных металлов – алюминия, меди, олова, железа, титана, индия, молибдена и др. с контролируемой формой и размером частиц и узким распределением по размерам. Полученные наночастицы были использованы для нанесения покрытий на поверхности различных материалов, в т.ч. стекла и полимеров – поликарбонатов, полиакрилатов и др., используемых для создания многослойных стекол. Ключевые слова: плазма, ультразвук, кавитация, плазмохимические реакции, покрытия, ультразвуковые колебания, наноструктурированныe покрытия.

Булычев Н.А., Муравьев Э.Н., Чернов А.А., Казарян М.А. «Применение акустоплазменного разряда в жидких средах для синтеза водорода» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 27-30 (2013)

Показано, что инициируемая в жидкофазных средах в разрядном промежутке между электродами низкотемпературная плазма способна эффективно разлагать водородсодержащие молекулы органических соединений с образованием газообразных продуктов, в которых доля водорода составляет более 90% (по данным газовой хроматографии). Предварительные оценки энергетического КПД, рассчитанного с учетом теплоты сгорания водорода и исходных веществ, а также затрат электроэнергии показали уровень КПД порядка 60–70% в зависимости от состава исходной смеси. Были проведены также теоретические расчеты напряжения и тока разряда при моделировании процесса, которые согласуются с данными эксперимента. Ключевые слова: Плазма, ультразвуковая кавитация, водород

Булычев Н.А., Муравьев Э.Н., Чернов А.А., Казарян М.А. «Синтез бактерицидных наночастиц в акустоплазменном разряде и создание антибактериальных текстильных материалов» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 94-99 (2013)

Показано, что возникающая в жидкости в интенсивном ультразвуковом поле выше порога кавитации новая форма плазменного разряда, характеризующаяся объемным свечением во всем пространстве между электродами и возрастающей вольт – амперной характеристикой, может быть эффективно использована для инициирования различных физических и химических процессов. В таком акустоплазменном разряде были синтезированы наночастицы оксидов различных металлов – алюминия, меди, олова, железа, титана, индия, цинка, молибдена и др. с контролируемой формой и размером частиц и узким распределением по размерам. Полученные наночастицы оксида цинка, обладающие бактерицидными свойствами были использованы для нанесения на поверхность текстильных материалов для придания им бактерицидных свойств. Ключевые слова: плазма, ультразвуковая кавитация, наночастицы, бактерицидные текстильные материалы.

Калашникова А.М., Хохлов Н.Е., Шелухин Л.А., Щербаков А.В. «Сверхбыстрое лазерно-индуцированное управление магнитной анизотропией наноструктур» Журнал технической физики, 91, № 12, с. 1848-1878 (2021)

Использование коротких лазерных импульсов, имеющих длительность менее 100 fs, для изменения магнитного состояния магнитоупорядоченных сред развилось в самостоятельное направление в физике магнетизма – фемтомагнетизм, целью которого является осуществление управления намагниченностью на рекордно коротких временах. Среди множества фемтомагнитных явлений можно выделить отдельный класс, связанный с влиянием фемтосекундных лазерных импульсов на магнитную анизотропию материалов и наноструктур, отвечающую за ориентацию намагниченности в них, частоты магнитных резонансов и распространение спиновых волн. Представлен обзор основных экспериментальных результатов, полученных в данной области. Рассмотрены основные механизмы, отвечающие за лазерно-индуцированное изменение различных типов анизотропии – магнитокристаллической, магнитоупругой, интерфейсной, анизотропии формы, и обсуждена специфика этих процессов в магнитных металлах и диэлектриках. Приведены примеры и обсуждены особенности изменений магнитной анизотропии в результате сверхбыстрого лазерно-индуцированного нагрева, воздействия лазерно-индуцированных динамических и квазистатических деформаций и резонансного возбуждения электронных переходов. Также обсуждены перспективы применения различных механизмов лазерно-индуцированного изменения магнитной анизотропии для реализации процессов, которые могли бы лечь в основу работы перспективных реальных устройств. Рассмотрены прецессионное переключение намагниченности для опто-магнитной записи информации, генерация высокочастотных и сильно локализованных магнитных возбуждений и полей для магнитной нанотомографии и гибридной квантовой магноники, а также управление распространением спиновых волн для оптически реконфигурируемой магноники. Кратко рассмотрены перспективы, которые открываются в исследованиях сверхбыстрых изменений магнитной анизотропии при переходе к использованию коротких лазерных импульсов инфракрасного и терагерцового диапазонов. Ключевые слова: магнитная анизотропия, фемтосекундные лазерные импульсы, фемтомагнетизм, пикосекундная акустика, прецессия намагниченности, спиновые волны, переключение намагниченности, магнон-фононная связь.

Сажина О.С., Капаччиоли М. «Космология: наблюдательные основы» Пространство, время и фундаментальные взаимодействия, № 4, с. 125-138 (2019)

Обзор современных наблюдательные методы космологии. Обсуждаются основные наблюдательные тесты Стандартной космологической модели: открытие расширения Вселенной и современного ускоренного расширения Вселенной, открытие и исследование реликтового излучения и его анизотропии, открытие крупномасштабной структуры Вселенной, предсказания и наблюдения распространенности легких химических элементов. Кратко излагается современное состояние исследований в области изучения темной энергии и темной материи. Рассматривается проблема поиска космологических гравитационных волн.

Журавлева Е.Н., Зубарев Н.М., Зубарева О.В., Карабут Е.А. «Точные решения задачи о динамике жидкости со свободной поверхностью, помещенной между двумя сближающимися вертикальными стенками» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 501, № 1, с. 42-47 (2021)

Представлены точные решения классической задачи о плоском нестационарном потенциальном течении несжимаемой жидкости со свободной границей. Жидкость занимает полубесконечную полосу, ограниченную свободной границей (сверху) и (с боков) двумя твердыми вертикальными стенками, сближающимися с постоянной скоростью. Решения найдены для ситуации, когда капиллярность и гравитационные силы отсутствуют, а движение жидкости полностью обусловлено движением стенок. В решениях уравнений движения неизбежно возникают сингулярности за конечное время: это время ограничено сверху моментом столкновения стенок. Рассмотрены примеры точных решений, соответствующие формированию пузырей, точек заострения и капель.

Карачун Л.Э., Кондрашова Е.С., Малашенко А.Е. «Метод оперативного акустического наблюдения за поведением серых китов в зоне морских нефтегазовых объектов» Экологические системы и приборы, № 11, с. 38-43 (2021)

Применение гидроакустических комплексов, работающих как в режиме эхопеленогования, так и в режиме пеленгования звуков, издаваемых серыми китами, позволяет наблюдать за поведением как отдельных китов, так и за группой из нескольких китов с достаточно высоким разрешением по их местоположению. Оценивая поведенческие признаки китов в зависимости от акустических помех искусственного происхождения, можно достаточно достоверно оценить зависимость поведения китов от уровня техногенных помех и определить их предельно допустимый уровень. Ключевые слова: автономный гидроакустический комплекс; система станций; эхолокация; шумопеленгование; погрешность определения местоположения.

Карачун Л.Э., Кондрашова Е.С., Малашенко А.Е. «Метод оперативного пассивного акустического мониторинга серых китов в зоне морских нефтегазовых объектов» Экологические системы и приборы, № 11, с. 86-96 (2021)

Исследована оценка эффективности метода одновременного оперативного наблюдения за несколькими китами (стаей китов) в любое время суток и в условиях ограниченной видимости (туман, дождь) с помощью нескольких специальных гидроакустических станций, объединенных в систему с передачей информации наблюдателям по радиоканалу через заякоренный радиобуй. Метод основан на пеленговании звуковых сигналов, издаваемых серыми китами. Взрослый кит использует звуковые сигналы только для общения, воспринимает и воспроизводит звуки в диапазоне частот от 7 до 9 000 Гц. Уровень звуков, издаваемых китом, достаточен для пеленгования специализированными гидроакустическими антеннами на больших расстояниях. Ключевые слова: гидроакустические комплексы; шумопеленгование; спектральная характеристика; диаграмма направленности; отношение сигнал/помеха.

Карпета Т.В. «Математическое моделирование условий разрушения тонкостенных цилиндрических оболочек при внешнем давлении и осевом растяжении» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика, 11, № 4, с. 47-55 (2019)

Рассматриваются условия потери устойчивости при пластическом деформировании тонкостенной цилиндрической оболочки, в том числе трубы большого диаметра, при растягивающих (положительных) осевых напряжениях и сжимающих (отрицательных) кольцевых напряжениях. Цель статьи – вычислить критические деформации, напряжения, давления и осевые нагрузки на оболочку в зависимости от ее параметров и условий нагружения. Метод исследования основан на применении критерия Свифта–Марциньяка потери устойчивости процесса пластического деформирования. Материал оболочки предполагается изотропным с показательно-степенной диаграммой деформирования. Получены явные аналитические выражения для искомых величин. Результаты позволяют при данных параметрах оболочки и условиях нагружения определять критические давления и критические осевые нагрузки, а также толщины стенок при заданном рабочем давлении.

Карташев В.Г., Трунов Э.И., Шалимова Е.В., Концов Р.В. «Модернизация эхометода ультразвуковой дефектоскопии» Дефектоскопия, № 11, с. 24-33 (2021)

Рассматривается модернизация эхометода ультразвуковой дефектоскопии, отличающейся тем, что кроме решетки преобразователей, контактирующих с рабочей (передней) поверхностью объекта, дополнительно используется один или несколько приемных преобразователей на боковой поверхности объекта. Данный способ расположения антенных решеток позволяет существенно улучшить разрешающую способность, а в случае использования антенной решетки на боковой поверхности объекта – получить дополнительную информацию для построения изображения внутренней структуры объекта. С целью получения потенциальной разрешающей способности используется сверхширокополосный зондирующий сигнал с гауссовской огибающей в комбинации с оригинальным алгоритмом обработки сигналов, включающий в себя суммирование, одностороннее ограничение и перемножение принятых сигналов. В работе даны некоторые практические рекомендации. Проведена оценка потенциальной разрешающей способности в различных направлениях.

Тестоедов Н.А., Карутин С.Н. «Космическая геодезия, связь и навигация: история развития, состояние и перспективы» Вестник Российской академии наук (РАН), 91, № 11, с. 1074-1082 (2021)

Представлена история создания в СССР и Российской Федерации автоматических космических аппаратов (АКА) различного назначения от начала космической эры до 60-летия первого орбитального полёта Ю.А. Гагарина, рассматриваются их сегодняшние возможности и перспективы развития в будущем, в том числе космических информационных АКА и аппаратов системы ГЛОНАСС. Значительное внимание в статье уделяется состоянию космической геодезии, совершенствованию её инструментария. Авторы знакомят читателя с новыми проектами и разработками, которые учёные и конструкторы АО “Информационные спутниковые системы” имени академика М.Ф. Решетнёва” предполагают реализовать совместно с коллективами институтов РАН и российских университетов. Статья подготовлена на основе доклада, заслушанного на научной сессии Общего собрания членов РАН 21 апреля 2021 г.

Кауфман А.А., Левшин А.Л., Ларнер К.Л. Введение в теорию геофизических методов В 5 частях. Часть 4: Акустические и упругие волновые поля в геофизике. Пер. с англ. (2003). 661 с.

Рассмотрена акустическая среда, в которой присутствуют только продольные волны. Описаны принципы геометрической акустики. Изучены кинематические и динамические свойства волн в высокочастотной части спектра, описаны некоторые аспекты теории сейсмической миграции, основанной на использовании интеграла Кирхгофа. Рассмотрено поведение плоской волны в горизонтально-слоистой среде при нормальном и наклонном падении, а также распространение волны внутри цилиндра. Описаны сферические волны в среде с горизонтальной границей.

Кауфман А.А., Левшин А.Л., Ларнер К.Л. Введение в теорию геофизических методов В 5 частях. Часть 5: Акустические и упругие волновые поля в геофизике. Пер. с англ. (2006). 663 с.

Рассмотрено распространение волн в упругой среде, при этом их описание основывается на классических работах Стокса, Лява, Релея, Стонли и других авторов. Исследованы закон Гука, соотношение Пуассона и распространение волн в тонком стержне. Описано поведение плоских волн и волн, вызванных линейным или точечным источником, в слоистой среде, поверхностных волн в упругой среде, плоских волн в трансверсально-изотропной среде. Изучено распространение волн в среде с цилиндрической границей. Выведены основные уравнения распространения упругих волн.

Ковалгин Ю.А., Вологдин Э.И., Кацнельсон Э.Н. Стереофоническое радиовещание и звукозапись. Учебное пособие для вузов. Под ред. проф. Ю.А. Ковалгина. - 2-е изд., стереотип. (2014). 718 с.

Рассмотрены системы стереофонического радиовещания и звукосопровождения телевидения, применяемые в цифровых системах РВ и ТВ; вопросы помехоустойчивого кодирования, защиты от цифровых ошибок; компрессия цифровых аудиоданных. Особое внимание уделено характеристикам звуковых сигналов, звуковым системам РВ и ТВ, аппаратно-студийным комплексам радиовещания, программному обеспечению, применяемому для подготовки программ, средствам мониторинга эфира радиостанций. Изложены физические основы магнитной записи. Приведены сведения о волновых потерях, интерференционных искажениях, свойственных цифровой записи. Рассмотрены особенности АЦП и ЦАП на основе ИКМ и дельта-сигма модуляции, вопросы построения преобразователей "noise shaper", методы канального и помехоустойчивого кодирования, которые используются в цифровой звукозаписи. Систематизированы сведения о цифровых магнитных системах записи. Рассмотрены DAT, DASH, ADAT, DRTS и хард-дисковые рекордеры; оптические системы – CD, Super Audio CD и DVD-Audio.

Квашнин Г.М., Сорокин Б.П., Бурков С.И. «Анализ распространения свч волн лэмба в пьезоэлектрической слоистой структуре на основе алмаза» Акустический журнал, 67, № 6, с. 595-602 (2021)

Выполнено 1D и 2D моделирование возбуждения и распространения волн Лэмба в пьезоэлектрических слоистых структурах “Al/AlN/(100) алмаз” и “Al-ВШП/AlN/(100) алмаз” (с конфигурацией ПАВ-резонатора) соответственно. Рассчитано распределение упругих смещений в волнах Лэмба различных порядков, идентифицированы типы мод и исследованы дисперсионные зависимости фазовых скоростей, включая возбуждение на сверхвысоких частотах. Значения фазовых скоростей, вычисленные из 1D и 2D моделей, находятся в хорошем соответствии с найденными из эксперимента. Показано, что выше частоты синхронизма ВШП в этих структурах возникают резонансы, связанные с возбуждением волн Лэмба в подложке. Добротность этих резонансов гораздо выше, чем у резонансов на поверхностных акустических волнах, что подтверждено экспериментальными данными. Рассчитанные из 2D модели амплитудно-частотные характеристики и частотные зависимости добротности находятся в хорошем соответствии с экспериментом.

Кешишев К.О., Марченко В.И., Подоляк Е.Р. «Предкритическая термоакустика в гелии» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 160, № 6, с. 922-927 (2021)

Исследована эволюция основной моды акустических колебаний в резонаторе, заполненном газообразным гелием, при погружении его в транспортный дьюар. Обнаружено критическое поведение параметра затухания при приближении к уровню, ниже которого возникает термоакустическая неустойчивость.

Кидяров Б.И., Колосовский Е.А., Царев А.В., Неизвестный И.Г., Асеев А.Л., Латышев А.В., Чаплик А.В., Двуреченский А.В. «Научное наследие С. В. Богданова» Автометрия, 57, № 5, с. 106-110 (2021)

Посвящается известному учёному-физику, основателю школы акустоэлектроники и акустооптики, члену-корреспонденту РАН Сергею Васильевичу Богданову в связи со столетием со дня рождения (02.08.1921–14.02.2017).

Кинеловский С.А. «Модель полиморфного превращения вещества в ударной волне. 3. Нитрид бора» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 4, с. 22-33 (2021)

На примере нитрида бора продолжено исследование модели, связывающей полиморфное превращение кристаллического вещества при ударно-волновой нагрузке с изменением его упругой энергии. Полученные результаты показывают, что модель достоверно описывает мартенситный фазовый переход в нитриде бора при воздействии ударной волны. Установлено, что на ударной адиабате нитрида бора независимо от его структуры при скорости ударной волны D≈6,2 км/с имеется излом, природа которого пока не ясна.

Смирнов Н.Н., Киселев А.Б., Тюренкова В.В., Назаренко А.И., Усовик И.В. «Анализ разрушения и фрагментации космических аппаратов при высокоскоростных столкновениях» Вопросы оборонной техники Научно-технический журнал. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму, № 11-12, с. 22-31 (2020)

Из-за деятельности человека в космосе появилась новая проблема – космический мусор, образованный ступенями ракет, изменившими свою орбиту спутниками и другими неуправляемыми космическими объектами. Уже сейчас космический мусор представляет значительную угрозу для космических полетов и долгосрочных орбитальных миссий. Поэтому на сегодняшний день защита космических аппаратов от возможного столкновения с фрагментами космического мусора является актуальной задачей. Например, защита от крупных фрагментов космического мусора на международной космической станции происходит путем коррекции ее орбиты. Такая стратегия защиты требует разработки эффективной модели прогнозирования и анализа движения космического мусора с учетом взаимных столкновений космических объектов различных размеров. Данная статья посвящена созданию математической модели, описывающей соударение и разрушение космических объектов при их высокоскоростном соударении

Хлыбов А.А., Кабалдин Ю.Г., Аносов М.С., Рябов Д.А., Шатагин Д.А., Кисилев А.В. «Оценка возможностей использования фрактальной размерности и информационной энтропии упругих волн для оценки поврежденности стали 20 при малоцикловой усталости» Вестник Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова (ИжГТУ), 24, № 3, с. 17-25 (2021)

Приводятся результаты экспериментальных исследований образцов из стали 20 на малоцикловую усталость (консольный изгиб). Получена кривая усталости для исследуемого материала в диапазоне амплитуд напряжений 210–380 МПа. В логарифмических координатах данная зависимость имеет линейный характер. По результатам исследований показано, что одной из структурно-чувствительных характеристик является форма импульса упругой волны, прошедшего в исследуемой среде. Для анализа формы импульса упругой волны предложен алгоритм оценки поврежденности материалов, использующий значения фрактальной размерности аттрактора и информационную энтропию в процессе усталостного нагружения. Установлено, что по полученным зависимостям процесс накопления усталостных повреждений условно можно разделить на 2 фазы. В первой фазе энтропия ультразвукового сигнала практически не изменяется и сохраняется в пределах 0,05–0,1 нат., фрактальная размерность аттрактора ультразвукового сигнала возрастает с 1,5 до 1,8. При переходе во вторую фазу наблюдается максимальные значения фрактальной размерности аттрактора ультразвукового сигнала, значения которого уменьшаются во второй фазе до 1,4 перед разрушением образца. Значения информационной энтропии во второй фазе монотонно возрастают до 0,55 нат. Исследования показали, что полученные зависимости практически не изменяются с изменением амплитуды напряжений. Результаты исследований при различных амплитудах напряжений показали, что характеристики фрактальной размерности аттрактора и информационной энтропии импульсов упругой волны, прошедшие в металле через зоны накопленных повреждений, расширяют и дополняют возможности акустических методов в задачах оценки работоспособности материалов при малоцикловой усталости и позволяют выявить стадию разрушения стали 20.

Кислицын А.А., Орлов Ю.Н. «Модель эволюции распределений степеней вершин графов социальных сетей» Математическое моделирование, 33, № 9, с. 3-21 (2021)

Исследуются распределения степеней вершин сетевого графа, образованного дружескими связями социальной сети «ВКонтакте». Вершины социальных графов многомерны, поскольку пользователь описывается многими параметрами, основными из которых, указываемыми при регистрации, являются пол, возраст, регион проживания. Цель исследования состоит в разработке модели, позволяющей приближенно описать структуру связей графа на основе анализа эмпирических частот связей между вершинами. Выяснилось, что распределение вершин социального графа по степеням сильно зависит от того, какому параметру отвечает вершина. Так, распределение региональных связей без учета пола и возраста близко к равномерному, а распределение возрастных связей без учета пола и региона имеет треугольный вид. В результате «городской» граф имеет большое полносвязное ядро и разреженную периферию, а «возрастной» граф – полносвязные сообщества из 5–7 вершин, слабо связанных одно с другим. В работе построены модельные распределения степеней многомерных вершин сетевого графа и изучена зависимость плотности графа от ранга параметров вершин. Рассмотрены также различные способы кластеризации вершин с целью получения полносвязного графа и представлена модель эволюции матриц смежности.

Куричин О.А., Кислицын П.А., Иванчик А.В. «Определение металличности зон hii применительно к проблеме оценки распространенности первичного 4He» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 10, с. 697-708 (2021)

DOI: 10.31857/S0320010821100053

Тюльбашев С.А., Китаева М.А., Логвиненко С.В., Тюльбашева Г.Э. «Поиск диспергированных импульсов на склонениях от +56° до +87°» Астрономический журнал, 98, № 12, с. 1010-1018 (2021)

Проведен обзор северной полусферы на частоте 111 МГц. Общее время накопления в каждой точке площадки обзора было не менее одного часа. При поиске диспергированных импульсов обнаружено 75 источников импульсного излучения. Более 80% этих источников являются известными пульсарами, наблюдаемыми в боковых лепестках антенны. У двенадцати известных пульсаров было детектировано от одного до нескольких сотен импульсов. У четырех пульсаров (J0157+6212, J1910+5655, J2337+6151, J2354+6155) узость самых сильных импульсов и отношение пиковых плотностей потока в сильнейших импульсах и в среднем профиле указывают, что они могут быть пульсарами с гигантскими импульсами. Обнаружен один новый вращающийся радиотранзиент (RRAT) J0812+8626 с мерой дисперсии DM=40.25 пк/см³.

Кичигин И.В., Тегай С.Ф. «Модель аккреционного диска "польский пончик" в пространстве Гуцунаева–Манько» Пространство, время и фундаментальные взаимодействия, № 3, с. 77-87 (2019)

Рассматривается модель нейтрального аккреционного диска “польский пончик” в пространстве, описываемом решением Гуцунаева–Манько. Это аксиально симметричное и асимптотически плоское решение уравнений Эйнштейна–Максвелла может быть интерпретировано как поле источника, обладающего магнитным моментом. Вещество аккреционного диска в модели “польский пончик” описывается тензором энергии-импульса идеальной жидкости, а собственная гравитация диска считается пренебрежимо малой. Исходя из релятивистского уравнения Эйлера, для данной модели возможно построить поверхности постоянного давления, не задавая уравнение состояния вещества диска. Полученная таким образом структура диска зависит от распределения его момента импульса. Мы рассматриваем два вида распределений момента: постоянное, типичное для теории аккреции на черные дыры, и распределение, монотонно растущее от нуля на поверхности звезды до кеплеровского момента на больших расстояниях от нее, характерное для аккреции на нейтронные звезды. При реалистичных значениях параметров влияние магнитного поля оказывается крайне малым, тогда как экстремально большие значения магнитного момента или компактности источника могут приводить в том числе и к качественным изменениям структуры аккреционного диска

Назаров В.Е., Кияшко С.Б. «Нелинейные акустические эффекты в поликристаллических твёрдых телах с частотно-зависимым насыщением гистерезисных потерь» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 64, № 5, с. 366-372 (2021)

На основе модификации модели квазистатического гистерезиса Давиденкова предложено динамическое уравнение состояния поликристаллических твёрдых тел с частотно-зависимым насыщением эффектов амплитудно-зависимого внутреннего трения. Методом возмущений исследовано нелинейное распространение первоначально гармонических продольных упругих волн в стержнях из таких материалов. Проведён численный и графический анализ полученных решений и выявлены амплитудно-частотные зависимости нелинейных акустических эффектов.

Клепиков П.Н., Оскорбин Д.Н., Родионов Е.Д. «О почти эйнштейновых локально однородных (псевдо)римановых многообразиях» Пространство, время и фундаментальные взаимодействия, № 4, с. 48-65 (2019)

Обзор недавних исследований по различным обобщениям теории многообразий Эйнштейна, а также их классификации в случае локально однородных пространств малой размерности.

Клещёв А.А. «Изотропные и анизотропные упругие рассеиватели подводного звука» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 4, с. 138-147 (2021)

Объект и цель научной работы. Исследуются дифракционные характеристики изотропных и анизотропных упругих рассеивателей и показано, что для трансверсально-изотропных тел при определенной ориентации их плоскостей изотропии могут использоваться характеристики изотропных рассеивателей таких же размеров, формы и физических параметров. Материалы и методы. Методы теории дифракции при решении граничных задач, уравнения динамической теории упругости применительно к изотропным и анизотропным телам. Основные результаты. Вычислены модули угловых характеристик, относительные сечения обратного рассеяния изотропных и анизотропных рассеивателей различных форм. Заключение. В результате проведенных исследований удалось доказать, что для трансверсально-изотропных тел различных форм при определенной ориентации их плоскостей изотропии и волнового вектора падающей плоской волны такие характеристики отражения, как относительные сечения обратного рассеяния и угловая характеристика рассеяния анизотропного тела, совпадают с аналогичными характеристиками изотропных тел таких же размеров, формы и упругих параметров.

Пилипенко В.А., Федоров Е.Н., Мазур Н.Г., Климов С.И. «Электромагнитное загрязнение околоземного космического пространства излучением ЛЭП» Солнечно-земная физика, 7, № 3, с. 111-119 (2021)

Обзор по результатам спутниковых наблюдений на низких орбитах излучения наземных линий электропередач (ЛЭП) на промышленной частоте 50–60 Гц. Особое внимание уделено наблюдениям на спутниках «Чибис-M» и DEMETER. Электрическая 40-см антенна аппарата часто регистрировала излучение на частоте 50–60 Гц (Power Line Emission, PLE) при пролетах над промышленно развитыми областями. Спектральная амплитуда зарегистрированного излучения варьировала в пределах 1–18 (мкВ/м)/Гц^0.5, что соответствует амплитуде электрического поля E ~1 мкВ/м. Приведены результаты численных расчетов электромагнитного отклика атмосферы и ионосферы на приземный крупномасштабный излучатель на частоте 50 Гц. По результатам моделирования PLE с наблюдаемой на спутниках в ночной ионосфере интенсивностью на средних широтах ∼1 мкВ/м может возбуждаться в ЛЭП несбалансированным током 8–10 A над земной корой проводимостью 10^–3 См/м. На средних и низких широтах с наклонным геомагнитным полем максимальный отклик в верхней ионосфере на излучение ЛЭП должен наблюдаться смещенным к экватору, хотя это смещение меньше, чем снос при переносе возмущения вдоль геомагнитного поля. Максимальная амплитуда электромагнитного отклика ионосферы на излучение ЛЭП незначительно уменьшается для наклонного геомагнитного поля. К настоящему времени интенсивность PLE в околоземном пространстве оказывается выше, чем интенсивность природных излучений в этом диапазоне (шумановские резонансы и ионные свисты), и продолжает нарастать по мере технологического развития человечества.

Белов Н.Н., Пляскин А.С., Югов Н.Т., Потекаев А.И., Клопотов А.А., Югов А.А., Усеинов Э.С., Буньков В.Е. «Деформирование и разрушение слоистых армированных углепластиком бетонных конструкций при ударно-волновом нагружении» Известия вузов. Физика, 64, № 10, с. 173-178 (2021)

Исследованы процессы деформирования и разрушения слоистых конструкций армированных углепластиком с лицевой и тыльной сторон бетонных плит в условиях ударно-волнового нагружения. Предложена модель, описывающая в рамках механики сплошной среды данные процессы. В диапазоне скоростей встречи 1000–1500 м/с изучено влияние лицевого и тыльного слоев армирования углепластиком преград из мелкозернистого бетона на процесс пробития стальным индентором. Установлено, что для пробития преграды из мелкозернистого бетона, армированной углепластиком с лицевой и тыльной поверхностей, необходимо затратить энергии больше на 120% по сравнению с пробитием неармированной преграды.

Клочков Б.Н. «Акустические исследования биососудов» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 2160301 (2021)

Проведен анализ распределенных колебаний мягкого упругого сосуда с протекающей в нем кровью и рассмотрены условия существования волновых эффектов. Получены дисперсионные характеристики акустических процессов. Показана возможность суще-ствования фиксированных структур, описаны условия возникновения неустойчивости.

Ковалгин Ю.А., Вологдин Э.И. Аудиотехника (2013). 742 с.

Рассмотрены характеристики музыкальных и речевых сигналов; звуковые системы телевидения, радиовещания, кинематографа, шоу-бизнеса. Основное внимание в учебнике уделено цифровой звукотехнике, в частности: аналого-цифровому преобразованию аудиосигналов; статистическим и психоакустическим методам компрессии цифровых аудиоданных без потерь (энтропийное, арифметическое и субполосное кодирование, алгоритмы DST и MLP) и с потерями (стандарты MPEG-1, ISO/IEC 11172-3, MPEG-2 ISO/IEC 13818-3 и ISO/IEC 13918-7, MPEG-4 ISO/IEC 14496-3, MPEG D Surround, а также Dolby AC-3, apt-X100, ATRAC); частотной, временной и динамической обработке аудиосигналов, методам получения разнообразных звуковых эффектов. В нем рассмотрены также звуковое оборудование и аппаратно-программные средства аппаратно-студийных комплексов, концертных залов, студий звукозаписи; канальное кодирование и цифровые аудиоинтерфейсы; контроль качества аудиосигналов, систем и устройств.

Ковалгин Ю.А., Вологдин Э.И., Кацнельсон Э.Н. Стереофоническое радиовещание и звукозапись. Учебное пособие для вузов. Под ред. проф. Ю.А. Ковалгина. - 2-е изд., стереотип. (2014). 718 с.

Рассмотрены системы стереофонического радиовещания и звукосопровождения телевидения, применяемые в цифровых системах РВ и ТВ; вопросы помехоустойчивого кодирования, защиты от цифровых ошибок; компрессия цифровых аудиоданных. Особое внимание уделено характеристикам звуковых сигналов, звуковым системам РВ и ТВ, аппаратно-студийным комплексам радиовещания, программному обеспечению, применяемому для подготовки программ, средствам мониторинга эфира радиостанций. Изложены физические основы магнитной записи. Приведены сведения о волновых потерях, интерференционных искажениях, свойственных цифровой записи. Рассмотрены особенности АЦП и ЦАП на основе ИКМ и дельта-сигма модуляции, вопросы построения преобразователей "noise shaper", методы канального и помехоустойчивого кодирования, которые используются в цифровой звукозаписи. Систематизированы сведения о цифровых магнитных системах записи. Рассмотрены DAT, DASH, ADAT, DRTS и хард-дисковые рекордеры; оптические системы – CD, Super Audio CD и DVD-Audio.

Горбовской В.С., Кажан А.В., Кажан В.Г., Коваленко В.В., Теперин Л.Л., Чернышев С.Л. «Развитие, верификация и валидация методики расчета эпюры избыточного давления и громкости звукового удара с использованием современных методов вычислительной газовой динамики» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 52, № 1, с. 14-24 (2021)

Наряду с достижением высоких аэродинамических характеристик на режиме сверхзвукового крейсерского полета одной из главных проблем создания сверхзвуковых пассажирских самолетов нового поколения является обеспечение приемлемого уровня звукового удара. Это требует разработки достоверных методик получения «ближнего поля» под самолетом с учетом влияния пограничного слоя, расчета эпюры избыточного давления на земле и оценки громкости звукового удара. В работе выполнена адаптация используемой в ЦАГИ методики расчета эпюры избыточного давления при звуковом ударе для использования с программным комплексом решения осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса ANSYS CFX. Разработаны макрос для расчета эпюры избыточного давления на земле по распределению возмущений в «ближнем поле» под самолетом и программа оценки громкости звукового удара в различных метриках. Выполнена верификация результатов по расчетной сетке и валидация методики расчета. Исследованы четыре варианта эквивалентного тела вращения минимального звукового удара с различными заострениями носовой части. Проведено сравнение полученных эпюр избыточного давления с теоретическими данными и результатами расчета с использованием уравнений Эйлера. Показано влияние заострения носовой части на значения аэродинамического сопротивления и характеристики звукового удара.

Ковеня В.М. «Алгоритмы расщепления для численного решения уравнений Навье–Стокса и их применение в задачах аэродинамики» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 3, с. 48-59 (2021)

Для численного решения записанных в интегральной форме уравнений Навье–Стокса для сжимаемого газа предложены неявные конечно-объемные алгоритмы предиктор-корректор, основанные на методе расщепления, и исследованы их свойства. Рассмотрен экономичный алгоритм расщепления уравнений по физическим процессам и пространственным переменным. Найдены численные решения двумерных и пространственных задач аэродинамики, проведено сравнение с известными результатами расчетов. Выполненные оценки и расчеты позволяют сделать вывод об эффективности предлагаемых алгоритмов.

Зайцев А.И., Козелков А.С., Куркин А.А., Пелиновский Е.Н., Талипова Т.Г., Яличнер А. «Моделирование цунами в Черном море» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 3, с. 27-45 (2002)

Обсуждается проблема цунами для бассейна Черного моря, где произошло 22 события, из них 9 в последнем столетии. Численное моделирование в рамках теории мелкой воды проведено для двух событий: Анапское (1905 г.) и Судакское (1869 г.). Получено рас-пределение высот волн в различных пунктах побережья и расчетные мареограммы для обоих событий. Результаты расчетов сопоставляются с известными данными. Обсуждаются основные особенности проявления цунами в прибрежной зоне при разных расположениях источника.

Никитаев В.Г., Проничев А.Н., Тамразова О.Б., Сергеев В.Ю., Лим А.О., Козлов В.С. «Модель обнаружения глобул на изображениях новообразований кожи» Математическое моделирование, 33, № 10, с. 83-95 (2021)

Статья посвящена цифровой обработке изображений новообразований кожи для обнаружения значимых при диагностике меланомы структурных элементов – глобул (глыбок, комков). Предложена новая модель обработки, позволяющая в разноконтрастных изображениях устойчиво выделять глобулы без необходимости выполнения ручной подстройки параметров. Представлены результаты эксперимента, подтверждающие адекватность модели. Точность распознавания глобул составила от 81 до 89% в зависимости от контрастности исходных изображений. Экспериментальная выборка изображений содержала 2868 глобул.

Андреев М.Я., Охрименко С.Н., Паршуков В.Н., Рубанов И.Л., Козловский С.В. «Снижение уровня взаимных непреднамеренных помех при совместной работе корабельных гидроакустических станций» Датчики и системы, № 6, с. 62-68 (2020)

DOI: 10.25728/datsys.2020.6.9 Рассмотрен актуальный вопрос снижения уровня взаимных (непреднамеренных) помех при совместной работе корабельных гидроакустических станций. Предложенный метод позволит повысить эффективность поисковых работ корабельной поисково-ударной группы надводных кораблей.

Асеев А.Ю., Козырев О.Р., Куркин А.А., Пелиновский Е.Н. «Пространственно-временная фокусировка волн Стокса» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 3-19 (2001)

Механизм пространственно-временной фокусировки волн Стокса изучается в рамках линейного приближения. Показано, что аномально большая волна пространственно локализована, и предложен простой способ ее нахождения. Обсуждаются свойства волнового пакета, состоящего из чередования локализованных пятен разной полярности вдали от фокальной области, а также условия фокусировки, приводящие к возникновению аномально больших волн.

Козырев О.Р., Кривелевич А.С., Куркин А.А. «Гамильтоновское описание нелинейной эволюции волн Стокса в шельфовой зоне океана» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № `1, с. 6-15 (2000)

Исследуется динамика отдельного класса пограничных волн – краевых волн Стокса. Для модели с экспоненциальным рельефом дна представлен подробный анализ дисперсионного соотношения и исследована линейная эволюция этих волн. Для модели с произвольным рельефом дна построено гамильтоновское описание рассматриваемой системы, получены укороченные уравнения движения и вычислены первые коэффициенты нелинейного взаимодействия рассматриваемых волн.

Кокошкин А.В. «Применение метода перенормировки с ограничением к обработке медицинских ультразвуковых изображений» Журнал радиоэлектроники, № 10, с. 5 (2020)

Предлагается применение методики сочетания модернизированного метода перенормировки с ограничением с последующей билатеральной фильтрацией для улучшения качества медицинских ультразвуковых изображений. Обработка по такому алгоритму повышает общий контраст изображения, сглаживает спекл-шум и позволяет хорошо справляться с определением локализации значимых объектов. Представленные результаты свидетельствуют о существенном повышении качества изображений УЗИ, что может служить вспомогательным инструментарием для медицинских работников при уточнении постановки диагноза.

Коробов А.И., Кокшайский А.И., Ширгина Н.В., Одина Н.И., Агафонов А.А., Ржевский В.В. «Сдвиговые упругие свойства ВТСП керамики в области перехода в сверхпроводящую фазу» Журнал технической физики, 90, № 6, с. 954-960 (2020)

Приведены результаты исследований сдвиговых упругих свойств высокотемпературной сверхпроводящей (ВТСП) керамики YBa₂Cu₃O_7-x в окрестностях фазового перехода в сверхпроводящее состояние при температуре 91.3 K, а также при комнатной температуре 293 K. В области температуры фазового перехода впервые обнаружено локальное увеличение сдвигового нелинейного акустического параметра N. Проведенные экспериментальные исследования линейных и нелинейных упругих свойств ВТСП керамики YBa₂Cu₃O_7-x в области сверхпроводящего перехода показали, что электронный фазовый переход оказывает существенное влияние на ее упругие свойства. На основе результатов экспериментальных измерений были определены линейные и нелинейные упругие параметры как при комнатной температуре, так и в области температуры фазового перехода. Ключевые слова: скорость ультразвуковых волн, сверхпроводящая керамика, структурная упругая нелинейность, нелинейный сдвиговый упругий параметр.

Колоколов А.С., Вороничев П.П. «Проверка гипотезы полигармоничности применительно к задаче вибродиагностики роторного оборудования» Датчики и системы, № 2, с. 56-60 (2021)

Проведены стендовые испытания синхронного двигателя, в результате которых записаны сигналы с датчика частоты вращения вала и акселерометра. На основе сравнительного анализа пиков в амплитудных спектрах и регистрируемых сигналов с датчиков, сделан вывод о несостоятельности полигармонической гипотезы для описания вибрационных сигналов.

Кидяров Б.И., Колосовский Е.А., Царев А.В., Неизвестный И.Г., Асеев А.Л., Латышев А.В., Чаплик А.В., Двуреченский А.В. «Научное наследие С. В. Богданова» Автометрия, 57, № 5, с. 106-110 (2021)

Посвящается известному учёному-физику, основателю школы акустоэлектроники и акустооптики, члену-корреспонденту РАН Сергею Васильевичу Богданову в связи со столетием со дня рождения (02.08.1921–14.02.2017).

Охрименко И., Кольчевский Н., Петров П. «Перспективные направления в области создания детекторов гравитационных волн» Физика волновых процессов и радиотехнические системы, 24, № 3, с. 28-45 (2021)

Рассмотрены основные принципы детектирования гравитационных волн. Действующие детекторы гравитационной волны представляют собой модернизированный интерферометр Майкельсона – LIGO-детектор. Одна из технических задач LIGO-детектора – это подавление вибраций в системе и обеспечение высокой статичности отражающих зеркал. Предложено исследовать особенности LIGO-детектора с подвижными зеркалами. Разработано программное обеспечение LIGO-RM, моделирующее работу LIGO-детектора и позволяющее исследовать его параметры и возможности. Основной задачей моделирования является исследование сигнала детектора гравитационных волн с осциллирующими зеркалами. В программе имеется графический интерфейс, позволяющий интерактивно управлять характером движения отражающих зеркал и наблюдать изменения сигнала детектора. LIGO-RM моделирует наличие гравитационной волны заданного типа и позволяет наблюдать ее влияние на результат работы интерферометра LIGO в интерактивном виде и в виде численного результата. Выполнен ряд численных экспериментов, и показаны сигналы детектора при наличии и отсутствии колебаний зеркал. Обсуждаются результаты расчетов и возможность регистрации гравитационных волн с помощью LIGO-детектора с подвижными зеркалами.

Карачун Л.Э., Кондрашова Е.С., Малашенко А.Е. «Метод оперативного акустического наблюдения за поведением серых китов в зоне морских нефтегазовых объектов» Экологические системы и приборы, № 11, с. 38-43 (2021)

Применение гидроакустических комплексов, работающих как в режиме эхопеленогования, так и в режиме пеленгования звуков, издаваемых серыми китами, позволяет наблюдать за поведением как отдельных китов, так и за группой из нескольких китов с достаточно высоким разрешением по их местоположению. Оценивая поведенческие признаки китов в зависимости от акустических помех искусственного происхождения, можно достаточно достоверно оценить зависимость поведения китов от уровня техногенных помех и определить их предельно допустимый уровень. Ключевые слова: автономный гидроакустический комплекс; система станций; эхолокация; шумопеленгование; погрешность определения местоположения.

Карачун Л.Э., Кондрашова Е.С., Малашенко А.Е. «Метод оперативного пассивного акустического мониторинга серых китов в зоне морских нефтегазовых объектов» Экологические системы и приборы, № 11, с. 86-96 (2021)

Исследована оценка эффективности метода одновременного оперативного наблюдения за несколькими китами (стаей китов) в любое время суток и в условиях ограниченной видимости (туман, дождь) с помощью нескольких специальных гидроакустических станций, объединенных в систему с передачей информации наблюдателям по радиоканалу через заякоренный радиобуй. Метод основан на пеленговании звуковых сигналов, издаваемых серыми китами. Взрослый кит использует звуковые сигналы только для общения, воспринимает и воспроизводит звуки в диапазоне частот от 7 до 9 000 Гц. Уровень звуков, издаваемых китом, достаточен для пеленгования специализированными гидроакустическими антеннами на больших расстояниях. Ключевые слова: гидроакустические комплексы; шумопеленгование; спектральная характеристика; диаграмма направленности; отношение сигнал/помеха.

Родионов А.А., Семёнов В.Ю., Савельев Н.В., Коновалов К.С. «Локализация движущегося источника звука с использованием некогерентного апертурного синтеза с одновременным подавлением помех» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 63, № 7, с. 557-567 (2020)

Рассматривается задача шумопеленгации движущегося источника звука с использованием апертурного синтеза. При этом предполагается, что излучаемый источником сигнал является некогерентным во времени. Такой сценарий наиболее интересен с практической точки зрения, поскольку реальные источники имеют в основном непрерывный спектр излучения. Считалось, что на приёмную систему, представляющую собой две линейные антенные решётки, расположенные по обоим бортам судна-носителя, помимо шумов моря, воздействует также помеха, вызванная работой корабельных механизмов (бортовая помеха), мощность которой значительно превышает мощность полезного сигнала. Представлены результаты апробации предложенных алгоритмов на данных численного эксперимента. Было показано, что в зависимости от длины и типа траектории корабля-носителя достигается различная точность измерения координат движущегося источника.

Мелешко Н.В., Коновалов Н.Н., Сойфер Ю.Р. «Сравнение результатов ультразвукового контроля, полученных одноэлементными и многоэлементными пьезоэлектрическими преобразователями» В мире неразрушающего контроля, 24, № 3, с. 46-50 (2021)

Выполнены исследования с целью сравнения результатов ультразвукового контроля, полученных ультразвуковыми дефектоскопами с одноэлементными пьезоэлектрическими преобразователями и фазированными решётками, а также приборами, реализующими SAFT алгоритм.

Карташев В.Г., Трунов Э.И., Шалимова Е.В., Концов Р.В. «Модернизация эхометода ультразвуковой дефектоскопии» Дефектоскопия, № 11, с. 24-33 (2021)

Рассматривается модернизация эхометода ультразвуковой дефектоскопии, отличающейся тем, что кроме решетки преобразователей, контактирующих с рабочей (передней) поверхностью объекта, дополнительно используется один или несколько приемных преобразователей на боковой поверхности объекта. Данный способ расположения антенных решеток позволяет существенно улучшить разрешающую способность, а в случае использования антенной решетки на боковой поверхности объекта – получить дополнительную информацию для построения изображения внутренней структуры объекта. С целью получения потенциальной разрешающей способности используется сверхширокополосный зондирующий сигнал с гауссовской огибающей в комбинации с оригинальным алгоритмом обработки сигналов, включающий в себя суммирование, одностороннее ограничение и перемножение принятых сигналов. В работе даны некоторые практические рекомендации. Проведена оценка потенциальной разрешающей способности в различных направлениях.

Манаков С.А., Коньков А.И «Определение профилей скоростей продольной и сдвиговой волн на основе анализа сейсмического шума» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 64, № 6, с. 458-469 (2021)

Рассматривается способ определения профилей скоростей продольной и сдвиговой волн на основе анализа сейсмического шума, являющийся результатом усовершенствования широко используемого метода пассивной томографии. В основе предлагаемого способа лежит связь между взаимным спектром сигналов с разнесённых приёмников, регистрирующих две проекции вектора смещения, и неполной функцией Грина, отвечающей отклику поверхностной волны Рэлея. При помощи данного метода удаётся определить частотную зависимость как фазовой скорости, так и эллиптичности волны Рэлея. В свою очередь, последняя даёт возможность реконструировать профили скоростей продольной и сдвиговой волн. В работе приводится объяснение принципов метода в рамках простой модели и его экспериментальная апробация. Проведено сравнение с результатами независимого измерения с использованием вибратора.

Велиев Е.И., Ганиев Р.Ф., Корнеев А.С., Украинский Л.Е. «Гидродинамические генераторы колебаний – новый тип устройств для осуществления периодических воздействий» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 501, № 1, с. 63-67 (2021)

Для проведения исследований механических периодических воздействий на человека предлагается использовать новый тип устройств – гидродинамические генераторы колебаний (волновые гидромассажеры), способные создавать в гидродинамических течениях трехмерные (в частности, спиральные) волны с амплитудами и частотами скоростей и давлений широкого спектра, в том числе с зонами разрежения на обрабатываемой поверхности. Полученные данные могут быть использованы при проектировании гидромассажных устройств для физиотерапии.

Коробов А.И., Кокшайский А.И., Ширгина Н.В., Одина Н.И., Агафонов А.А., Ржевский В.В. «Сдвиговые упругие свойства ВТСП керамики в области перехода в сверхпроводящую фазу» Журнал технической физики, 90, № 6, с. 954-960 (2020)

Приведены результаты исследований сдвиговых упругих свойств высокотемпературной сверхпроводящей (ВТСП) керамики YBa₂Cu₃O_7-x в окрестностях фазового перехода в сверхпроводящее состояние при температуре 91.3 K, а также при комнатной температуре 293 K. В области температуры фазового перехода впервые обнаружено локальное увеличение сдвигового нелинейного акустического параметра N. Проведенные экспериментальные исследования линейных и нелинейных упругих свойств ВТСП керамики YBa₂Cu₃O_7-x в области сверхпроводящего перехода показали, что электронный фазовый переход оказывает существенное влияние на ее упругие свойства. На основе результатов экспериментальных измерений были определены линейные и нелинейные упругие параметры как при комнатной температуре, так и в области температуры фазового перехода. Ключевые слова: скорость ультразвуковых волн, сверхпроводящая керамика, структурная упругая нелинейность, нелинейный сдвиговый упругий параметр.

Голубев Ю.Ф., Грушевский А.В., Корянов В.В., Тучин А.Г., Тучин Д.А. «Обобщение формулы Резерфорда для синтеза цепочек гравитационных маневров» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 501, № 1, с. 5-7 (2021)

Формула Резерфорда для рассеивания заряженных α-частиц в кулоновском поле может быть легко обобщена на случай гравитационного рассеивания. Одним из типов гравитационного рассеивания в Солнечной системе являются гравитационные маневры космических аппаратов. В работе для них по аналогии вводится эффективное гравитационное сечение рассеивания и выписывается обобщенная формула Резерфорда для гравитационного рассеивания при совершении гравитационного маневра. Показано, что с ее использованием можно существенно повысить эффективность рекуррентной процедуры поиска баллистических сценариев межпланетных перелетов.

Воронин Ф.Н., Казаков Е.Д., Косарев О.С., Марков М.Б., Тараканов И.А. «Моделирование тока разряда конденсатора в потоке тормозного излучения ускорителя электронов» Математическое моделирование, 33, № 12, с. 33-48 (2021)

Рассмотрен физический эксперимент, выполненный для проверки математической модели генерации электронами тормозного излучения и образования электромагнитного поля при его рассеянии. В ходе эксперимента сильноточный ускоритель электронов облучал мишень-конвертор. Образовавшееся тормозное излучение генерировало поток электронов эмиссии и электромагнитное поле в герметичной камере. Разработана математическая модель измерительной цепи, использованной для экспериментального определения электрического тока в камере. Результаты физических и моделирующих их вычислительных экспериментов совпали с удовлетворительной точностью. Установлено, что необходимым условием подтверждения модели является учет измерительного оборудования в вычислительном эксперименте и использование для сравнения непосредственно измеряемых величин.

Костенко И.С. «Случаи возникновения цунами от различных обвалов и оползней» Экологические системы и приборы, № 11, с. 78-85 (2021)

Рассмотрены случаи образования волн цунами и их заплесков, возникшие в результате схода оползней на границе суша–водоем во время извержения вулканов от подводных оползней, а также вызванные таянием ледников и разрушением айсбергов. Исследована взаимосвязь между высотой цунами и объемом оползня на границе суша–водоем. Ключевые слова: оползни; цунами; обрушение льда; водоем.

Дмитриев В.С., Костюченко Т.Г., Миньков Л.Л., Дердиященко В.В., Панфилов Д.С. «Виброактивность малошумных вентиляторов» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 68, с. 61-71 (2020)

DOI: 10.17223/19988621/68/6 Малошумный вентилятор как многопараметрическая электромеханическая система подвергается целому комплексу периодических механических воздействий: статических, динамических, электромагнитных, акустических. Представлено сравнение качества разработок малошумных вентиляторов в зависимости от выбранного типа сопротивления. Аналитически и практически показана эффективность демпфирования колебаний механической системы (малошумного вентилятора) в зависимости от вида применяемого момента сопротивления. Рассмотрены технически обоснованные направления совершенствования (модернизации) этих вентиляторов на основе аналитических и технических решений, обеспечивающих дальнейшее повышение качества малошумных вентиляторов.

Кагенов А.М., Костюшин К.В., Алигасанова К.Л., Котоногов В.А. «Математическое моделирование взаимодействия составной сверхзвуковой струи с преградой» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 68, с. 72-79 (2020)

DOI: 10.17223/19988621/68/7 Представлены результаты математического моделирования взаимодействия составных сверхзвуковых струй с преградой. Исследовано влияние расстояния между соплами на ударно-волновую структуру течения газа для чисел Маха на срезе сопел 4.5. Расстояние варьировалось от 0.1 до 4 диаметров среза сопла. Получено, что с увеличением расстояния между соплами ударно-волновая структура течения существенно перестраивается, максимум давления на преграде возрастает, затем убывает и наблюдается переход от стационарного режима к автоколебательному.

Котлованов К.Ю. «On one equation of internal waves» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика, 13, № 2, с. 11-16 (2021)

Приводится аналитическое исследование одного уравнения внутренних волн, в некоторых источниках именуемое уравнением Пуанкаре, выведенное из основной системы гидродинамики. Данное уравнение характеризует распространение волн в толще однородной несжимаемой стратифицированной и, в отличии от уравнения Соболева, невращающейся жидкости. Рассмотрен случай, когда частота плавучести есть величина постоянная. Для уравнения внутренних волн рассматривается задача Коши–Дирихле. Данное уравнение имеет различные приложения в гидродинамике, например, при исследовании волн в океане. Исследование уравнения проводится в рамках теории полиномиально ограниченных пучков операторов. Уравнение внутренних волн редуцируется к задаче Коши абстрактному полулинейному уравнению соболевского типа второго порядка. Затем показывается, что решение поставленной задачи удовлетворяет абстрактной теории. Далее рассмотрены два примера. В первом примере область ограничена параллелепипедом, а во втором – цилиндром. Для каждого случая области показано, что относительный спектр пучка операторов ограничен, частотой плавучести. После строятся пропагаторы, разрешающие оператор-функции, для уравнения внутренних волн для каждой из областей. Подставив начальные данные в пропагаторы, получим аналитическое решение задачи Коши для уравнения внутренних волн.

Бычков Е.В., Богомолов А.В., Котлованов К.Ю. «Стохастическая математическая модель внутренних волн» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математическое моделирование и программирование, 13, № 2, с. 33-42 (2020)

Проведено исследование математической модели внутренних гравитационных волн с аддитивным "белым шумом", который моделирует случайные неоднородности среды и флуктуации. Математическая модель строится на стохастическом уравнении Соболева, краевых условиях Дирихле и начальном условии Коши. Математическая модель строится на стохастическом уравнении Соболева, краевых условиях Дирихле и начальном условии Коши. Уравнение Соболева получено из предположения о распространении волн в однородной несжимаемой вращающейся с постоянной угловой скоростью жидкости. Решение этой задачи называется инерционной (гироскопической) волной, поскольку она возникает в силу закона Архимеда и под воздействием сил инерции. Под "белым шумом" мы подразумеваем производную Нельсона–Гликлиха винеровского процесса. Исследование проведено в рамках теории относительно ограниченных операторов и теории стохастических уравнений соболевского типа и теории (полу)групп операторов. Показано, что относительный спектр оператора ограничен, и построено решение в операторном виде.

Гибин И.С., Котляр П.Е. «Гелий-графеновый оптико-акустический преобразователь предельной чувствительности» Прикладная физика, № 3, с. 78-84 (2021)

Рассмотрены перспективы применения однослойного графена при конструировании оптико-акустических преобразователей (ОАП) нового поколения. Показано, что предельные характеристики преобразователей с мембранами из однослойного графена могут быть получены только в ОАП, построенных по схеме Хейса. Рассмотрены основные характеристики мембран – основных элементов ОАП, проанализированы физические свойства графена, как наиболее предпочтительного материала для мембран. Проведены оценки, показывающие, что применение мембран из SLG-графенов позволяет создавать приемники ИК- и ТГц-излучения с ячейками порядка десятков микрон, имеющими предельно высокую чувствительность. Для достижения предельной чувствительности предложено выполнение краевой перфорации графеновых мембран. Предложена новая конструктивная схема неохлаждаемых гелий-графеновых оптикоакустических приемников, обладающих теоретически предельными чувствительностью и быстродействием и расширенным до гелиевых температур рабочим диапазоном. Изложенные технические решения могут быть положены в основу конструирования неохлаждаемых мегапиксельных матричных ОАП для регистрации ИК- и ТГц-изображений.

Кагенов А.М., Костюшин К.В., Алигасанова К.Л., Котоногов В.А. «Математическое моделирование взаимодействия составной сверхзвуковой струи с преградой» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 68, с. 72-79 (2020)

DOI: 10.17223/19988621/68/7 Представлены результаты математического моделирования взаимодействия составных сверхзвуковых струй с преградой. Исследовано влияние расстояния между соплами на ударно-волновую структуру течения газа для чисел Маха на срезе сопел 4.5. Расстояние варьировалось от 0.1 до 4 диаметров среза сопла. Получено, что с увеличением расстояния между соплами ударно-волновая структура течения существенно перестраивается, максимум давления на преграде возрастает, затем убывает и наблюдается переход от стационарного режима к автоколебательному.

Кохирова Г.И., Литвинов С.П., Хамроев У.Х., Латипов М.Н., Джонмухаммад И.А. «Результаты наблюдений болидов в Таджикистане» Известия Академии наук Республики Таджикистан. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук, № 4, с. 26-48 (2019)

Представлены результаты астрометрической и фотометрической обработки 28 болидов. Из них 11 болидов сфотографировано во время наблюдений в 2017–2018 гг. и 17 болидов зарегистрировано в 2006–2013 гг. Определены атмосферные траектории, скорости, радианты, орбиты, блеск и кривые блеска метеороидов, а также их принадлежность к известным потокам.

Кохирова Г.И., Бабаджанов П.Б., Хамроев У.Х., Джонмухаммади А.И., Кулаев И.В. «Астероидно-метеороидный комплекс бета-Либрид» Известия Академии наук Республики Таджикистан. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук, № 3, с. 43-54 (2020)

Метеороидный рой β Либрид порождает метеорные потоки и субпотоки, наблюдаемые на Земле ежегодно в период апрель–май и ноябрь–декабрь. Родительская комета роя не установлена. С целью выявления родительской кометы роя мы провели поиск астероидов, сближающихся с Землей (АСЗ), принадлежащих астероидно-метеороидному комплексу β-Либрид. По результатам вычисления эволюции орбит ряда АСЗ и определения теоретических параметров их родственных потоков выполнен поиск наблюдаемых активных потоков схожих с теоретически предсказанными во всех опубликованных базах данных. Оказалось, что предсказанные метеорные потоки, родственные с 7 АСЗ, были отождествлены с активными потоками и субпотоками, порождаемыми метеороидным роем β-Либрид. Выявленная связь указывает на кометное происхождение астероидов, которые двигаются в рое β-Либрид и с высокой вероятностью являются угасшими фрагментами крупной родительской кометы астероидно-метеороидного комплекса β-Либрид.

Кохирова Г.И., Бабаджанов П.Б., Хамроев У.Х., Джонмухаммади А.И. «Астероиды, связанные с метеороидным роем Либриды–Лупиды» Известия Академии наук Республики Таджикистан. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук, № 4, с. 41-48 (2020)

Представлены результаты выявления астероидов, родственных с метеороидным роем, порождающим метеорные потоки Северные и Южные Либриды–Лупиды. Установленная связь указывает на кометное происхождение астероидов, которые двигаются в рое и с высокой вероятностью являются угасшими фрагментами родительской кометы роя.

Кохирова Г.И., Буриев А.М., Сафаров С.Н. «Координаты и орбита потенциально опасного астероида 2003 SD220 по наблюдениям в Гиссарской астрономической обсерватории» Известия Академии наук Республики Таджикистан. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук, № 1, с. 32-38 (2021)

Представлены результаты астрометрической обработки оптических наблюдений потенциально опасного астероида (163899) 2003 SD220, проведенных в Гиссарской астрономической обсерватории (ГисАО) в декабре 2018 г. Определены координаты объекта и показано, что точность астрометрических измерений не превышает 0.01 угловых секунд по прямому восхождению и склонению, соответственно. Получена траектория и вычислена орбита астероида. Новые результаты хорошо согласуются с имеющимися динамическими данными. Показано, что сближение астероида с Землей в декабре 2018 г. не привело к изменению его орбиты.

Кохирова Г.И. «Достижения астрономической науки под руководством Национальной Академии Наук Таджикистана» Известия Академии наук Республики Таджикистан. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук, № 3, с. 74-94 (2021)

Приведена краткая историческая справка о становлении и развитии астрономической и астрофизической науки в Республике Таджикистан, начиная с 1932 г и по настоящее время. Показаны основные достижения Института астрофизики под руководством Национальной академии наук Таджикистана и вклад ведущих ученых Института в его становлении, развитии и выводе на ведущие позиции. Показаны перспективы дальнейшего развития астрономии и астрофизики в республике.

Бажанов А.И., Кочетков Н.Ю., Сперанский А.А. «Механика сплошных сред. Молекулярная акустика» Двигатель, № 4, с. 38-41 (2019)

Проведен всесторонний анализ процессов молекулярной акустики и выявлен современный взгляд на эту проблему. Рассмотрены случаи представления данных процессов при идеальном и реальном подходах к их математическому описанию в соответствии с известными экспериментальными результатами. Получены новые теоретические результаты с привлечением кинетической теории Л. Больцмана, определяющие появление дисперсии и поглощение звука. Представлены рабочие формулы для расчетов основных параметров молекулярной акустики.

Кочетков Ю.М. «Турбулентность. постановка и определение акустических параметров задачи о ВЧ-устойчивости» Двигатель, № 2, с. 12-14 (2019)

Получена прямая зависимость собственной частоты автоколебаний (ВЧ+неустойчивости) от характеристик турбулентного потока. Показано, что в ламинарных потоках автоколебания возникнуть не могут, так как отсутствует главная причина + пространственная циклика. Получены соотношения основных параметров колебаний в вязкоупругом контуре внутри камеры сгорания ЖРД в зависимости от газодинамических параметров (собственная частота, декремент затухания, время релаксации и добротность).

Бурова А.Ю., Кочетков Ю.М. «Контроль уровня вибраций цифровым и методами многоступенчатого дискретного преобразования фурье при работе ракетного двигателя» Двигатель, № 6, с. 19 (2019)

Рассмотрены вопросы, связанные с надёжностью двигательных установок ракет. Описаны принципы оценки уровня вибраций ракетного двигателя цифровыми методами многоступенчатого дискретного преобразования Фурье. Приведены формулы такого преобразования разностными цифровыми фильтрами.

Кочетков Ю.М., Бурова А.Ю. «Газодинамические причины возникновения вибраций в турбонасосных агрегатах» Вестник Московского авиационного института, 28, № 3, с. 54-62 (2021)

Рассмотрены вопросы, связанные с исследованием дополнительной возможности повышения качества мощных энергодвигательных установок. Цель исследования – постановка задачи прогноза высокочастотной неустойчивости таких установок на примере турбонасосного агрегата жидкостного ракетного двигателя, определение параметров неустойчивости в этом узле и требуемого соотношения параметров турбулентного газового поля, а также формализация условия автоматического контроля вибраций цифровыми методами многоступенчатого дискретного преобразования Фурье без выполнения аппаратно затратных операций умножения. Определены параметры неустойчивости и требуемое соотношение параметров турбулентного газового поля. Описаны принципы диагностики вибраций жидкостных ракетных двигателей на примере турбонасосного агрегата цифровыми методами многоступенчатого дискретного преобразования Фурье. Приведены формулы этого преобразования разностными цифровыми фильтрами.

Балега Ю.Ю., Барышев А.М., Бубнов Г.М., Вдовин В.Ф., Вдовичев С.Н., Гунбина А.А., Дмитриев П.Н., Дубрович В.К., Зинченко И.И., Кошелец В.П., Лемзяков С.А., Нагирная Д.В., Рудаков К.И., Смирнов А.В., Тарасов М.А., Филиппенко Л.В., Хайкин В.Б., Худченко А.В., Чекушкин А.М., Эдельман В.С., Юсупов Р.А., Якопов Г.В. «Сверхпроводниковые приёмники для космических, аэростатных и наземных субтерагерцовых радиотелескопов» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 63, № 7, с. 533-556 (2020)

Дан обзор как собственных оригинальных результатов разработки сверхпроводниковых приёмников для субтерагерцовой астрономии, так и основных лидирующих концепций мирового приборостроения в этой сфере. Проведённый анализ актуальных астрономических задач, исследований микроволнового астроклимата и задел в создании аппаратуры для субтерагерцовых радиоастрономических наблюдений обосновывают необходимость и возможность реализации в России крупного инфраструктурного проекта создания субтерагерцового инструмента, а также активизации реализации осуществляющихся в настоящее время проектов «Миллиметрон» и «Суффа». Представлены следующие результаты: 1) разработаны и апробированы сверхпроводниковые когерентные приёмники и широкополосные детекторы субтерагерцового диапазона частот для космических, аэростатных и наземных радиотелескопов; 2) созданы, изготовлены и исследованы сверхчувствительные приёмные системы на основе туннельных структур сверхпроводник-изолятор-сверхпроводник и сверхпроводник-изолятор-нормальный металл-изолятор-сверхпроводник (СИНИС); 3) реализован приёмник на основе СИНИС-детекторов с микроволновой системой считывания для таких структур; 4) разработаны методы изготовления высококачественных туннельных структур Nb/AlО_х/Nb и Nb/AlN/NbN на основе плёнок ниобия с плотностью тока до 30 кА/см². В диапазоне от 200 до 950 ГГц созданы и испытаны приёмники с шумовой температурой, которая лишь в 2–5 раз превышает квантовый предел.

Кравчук Д.А. «Построение оптоакустического изображения биологических тканей на основе алгоритма для графического процессора» Прикладная физика, № 5, с. 106-109 (2021)

Использование оптического контраста между различными частицами крови, позволяет использовать оптоакустический метод для визуализации распределения частиц крови (эритроцитов, с учетом кислородонасыщения), доставки лекарственных препаратов в органы по кровеносным сосудам. Разработан алгоритм вычисления ультразвукового поля, полученного в результате оптоакустического взаимодействия, для ускорения расчетов на плате GPU. Предложена архитектура быстрого восстановления оптоакустического сигнала на основе программирования графического процессора (GPU). Используемый алгоритм в сочетании с методом предварительной миграции обеспечивает улучшение разрешения и резкости оптоакустического изображения моделируемых биологических тканей. Благодаря усовершенствованной вычислительной архитектуре на графическом процессоре (GPU) время затратный процесс вычислений на главном процессоре (CPU) ускоряется с большой вычислительной эффективностью.

Кравчук Л.В. «Институт ядерных исследований Российской академии наук: годы, люди, дела» Успехи физических наук, 191, № 12, с. 1249-1260 (2021)

Гниненко С.Н., Красников Н.В., Матвеев В.А. «Поиск лёгкой тёмной материи в эксперименте NA64» Успехи физических наук, 191, № 12, с. 1361-1386 (2021)

Рассматриваются основные модели лёгкой тёмной материи и эксперимент NA64, предназначенный для поиска гипотетических частиц, включая тёмную материю, в диапазоне масс ≤O(1) ГэВ с использованием электронного и мюонного пучков на ускорителе SPS (Super Proton Synchrotron) в ЦЕРНе. Обсуждаются методы и результаты поисков NA64 и других ускорительных экспериментов, а также их дальнейшие перспективы.

Краус А.Е., Краус Е.И., Шабалин И.И., Бузюркин А.Е. «Эволюция ударного импульса в гетерогенной упругопластической среде» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 3, с. 147-157 (2021)

Численно исследован процесс распространения короткого импульса сжатия в гетерогенных мишенях, содержащих керамические включения различного размера. Рассмотрен случай гетерогенной среды с включениями макроскопического размера. Показано, что во всех мишенях начальная форма ударного импульса в процессе распространения эволюционирует в форму, соответствующую упругому напряженно-деформированному состоянию, в котором его амплитуда и длина не зависят от пройденного расстояния. Обнаружено, что для гетерогенных материалов с включениями большого размера скорость уменьшения амплитуды импульса больше, чем для гетерогенных материалов с включениями малых размеров.

Краус А.Е., Краус Е.И., Шабалин И.И., Бузюркин А.Е. «Эволюция ударного импульса в гетерогенной упругопластической среде» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 3, с. 147-157 (2021)

Численно исследован процесс распространения короткого импульса сжатия в гетерогенных мишенях, содержащих керамические включения различного размера. Рассмотрен случай гетерогенной среды с включениями макроскопического размера. Показано, что во всех мишенях начальная форма ударного импульса в процессе распространения эволюционирует в форму, соответствующую упругому напряженно-деформированному состоянию, в котором его амплитуда и длина не зависят от пройденного расстояния. Обнаружено, что для гетерогенных материалов с включениями большого размера скорость уменьшения амплитуды импульса больше, чем для гетерогенных материалов с включениями малых размеров.

Шпак В.А., Кремлев Е.С., Михайлова У.В. «Разработка виртуального тренажера для оценки защищенности акустической информации в контролируемом помещении» Вестник УрФО. Безопасность в информационной сфере, № 2, с. 10-16 (2020)

Разработан виртуальный тренажер для обучения специалистов по информационной безопасности аспектам аудита помещений по требованиям акустической безопасности, в том числе поиску скрытых закладных устройств. Рассмотрены функциональные достоинства внедрения виртуальных тренажеров в учебный процесс высших учебных заведений на постоянной основе, такие как ускорение и удешевление процесса обучения. Описаны преимущества и возможности разработанного виртуального тренажера для оценки защищенности акустической информации в контролируемом помещении

Козырев О.Р., Кривелевич А.С., Куркин А.А. «Гамильтоновское описание нелинейной эволюции волн Стокса в шельфовой зоне океана» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № `1, с. 6-15 (2000)

Исследуется динамика отдельного класса пограничных волн – краевых волн Стокса. Для модели с экспоненциальным рельефом дна представлен подробный анализ дисперсионного соотношения и исследована линейная эволюция этих волн. Для модели с произвольным рельефом дна построено гамильтоновское описание рассматриваемой системы, получены укороченные уравнения движения и вычислены первые коэффициенты нелинейного взаимодействия рассматриваемых волн.

Додин А.В., Шатский Н.И., Белинский А.А., Атапин К.Е., Бурлак М.А., Желтоухов С.Г., Татарников А.М., Постнов К.А., Черепащук А.М., Бельведерский М.И., Борисов В.Д., Буренин Р.А., Гильфанов М.Р., Кривонос Р.А., Медведев П.С., Мещеряков А.В., Сазонов С.Ю., Сюняев Р.А., Хорунжев Г.А. «Оптическая спектроскопия квазаров, открытых телескопом СРГ/Ерозита, на 2.5-м телескопе Кавказской горной обсерватории ГАИШ МГУ» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 10, с. 683-696 (2021)

DOI: 10.31857/S0320010821100028 По наблюдениям с Транзиентным двухлучевым спектрографом (TDS) на 2.5-м телескопе КГО ГАИШ МГУ определены красные смещения для 15 новых квазаров, обнаруженных в рентгеновских лучах телескопом еРОЗИТА космической обсерватории СРГ в ходе трех первых обзоров всего неба. Красные смещения источников лежат в диапазоне 0.5–4.156. По ширине эмиссионной линии C IV 1549 A и потоку в спектральном континууме на длине волны 1350 A оценены массы центральных сверхмассивных черных дыр и болометрические светимости для 8 квазаров. Для этих объектов получены также оценки отношения рентгеновской светимости к эддингтоновскому пределу на уровне нескольких процентов. В то же время отношение болометрической светимости к эддингтоновской для них оказалось в довольно узком интервале 30–40%. Большое отношение L_bol/L_Edd указывает на активный рост массы центральных черных дыр в этих объектах.

Каевицер В.И., Кривцов А.П., Смольянинов И.В., Элбакидзе А.В. «Частотный метод измерения угловых координат подводного аппарата гидроакустической системой локального позиционирования» Журнал радиоэлектроники, № 3, с. 11 (2021)

Рассмотрен частотный метод измерения угловых координат подводных аппаратов системой позиционирования использующей сигналы с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ). Метод предназначен для определения пространственного положения подводного аппарата по сигналам установленного на нем акустического маяка и основан на измерениях разности частот ЛЧМ сигналов, принимаемых на две или более разнесенные антенны с заданным пространственным положением. Показана возможность практического использования данного метода для измерения пеленгов буксируемого или автономного аппарата. Представлены результаты моделирования и натурных испытаний рассмотренного способа вычисления угловых координат. Ключевые слова: гидроакустические системы, акустический маяк, сигналы с линейной частотной модуляцией, методы измерения угловых координат, системы локального позиционирования

Брагин М.Д., Криксин Ю.А., Тишкин В.Ф. «Энтропийная регуляризация разрывного метода Галеркина в консервативных переменных для двумерных уравнений Эйлера» Математическое моделирование, 33, № 12, с. 49-66 (2021)

Построена энтропийная регуляризация консервативного устойчивого разрывного метода Галеркина в консервативных переменных для двумерных уравнений Эйлера на основе специального ограничителя наклонов. Данный ограничитель обеспечивает выполнение двумерных аналогов условий монотонности и дискретного аналога энтропийного неравенства. Проведено тестирование разработанного метода на двумерных модельных газодинамических задачах.

Блинов Д.А., Криницкий С.А., Рубанов И.Л., Охрименко С.Н. «Определение вероятностных характеристик обнаружения цели гидроакустическим вооружением объекта-носителя в условиях малых и очень малых выборок независимых испытаний» Датчики и системы, № 9-10, с. 57-60 (2020)

Рассмотрен вопрос исследования вероятностных характеристик обнаружения цели гидроакустическим вооружением носителя в условиях малого количества опытов в соответствии с биномиальным распределением.

Круглый А.Л. «Дискретная модель пространства-времени и бинарная предгеометрия Владимирова» Пространство, время и фундаментальные взаимодействия, № 2, с. 15-27 (2019)

Рассматривается дискретная модель пространства-времени, которая представляет собой ориентированный ациклический граф. Рассматривается частный случай конечного, связного, ориентированного ациклического графа, названный x-графом, в котором полустепени захода и исхода не превышают двух. Вершины идентифицируются с элементарными событиями, а ориентированные ребра – с элементарными причинно-следственными связями. И вершины, и ребра считаются неделимыми первоэлементами, не имеющими внутренних свойств. Все свойства заключены в топологии x-графа. Так элементарная частица (точнее ее мировая линия) предполагается последовательностью квазиповторяющихся структур x-графа. Имеется две основные задачи. Первая заключается в построении динамики модели и в настоящей работе не рассматривается. Вторая задача заключается в идентификации структур x-графа с физическими объектами, а топологических характеристик – с физическими величинами, для чего необходимо установить соответствие с квантовым описанием. Топологические характеристики задаются целыми числами: число вершин, число ребер, число маршрутов определенного вида и так далее. Для квантового описания характерно использование комплексных чисел. Описание x-графа комплексными числами получено за счет анализа Фурье. Доказан ряд топологических свойств x-графа, благодаря которым структуры x-графа могут описываться бинарными системами комплексных отношений Владимирова. Это позволяет использовать результаты Владимирова для анализа и интерпретации рассматриваемой модели.

Жуков А.О., Гладышев А.И., Тучин М.С., Захаров А.И., Крусанова Н.Л., Миронов А.В., Мошкалев В.Г., Прохоров М.Е., Стекольщиков О.Ю., Кузнецова И.В. «Систематические погрешности имитаторов звёздного неба, использующих растровые экраны» Автометрия, 57, № 4, с. 106-117 (2021)

Для лабораторных испытаний цикла функционирования звёздного датчика ориентации предназначены динамические стенды, в состав которых входят имитаторы звёздного неба. В последнее время для получения изображения звёздного неба чаще всего используются растровые экраны (компьютерные или телевизионные). Однако изображения звёзд на таких экранах имеют существенные отличия от реального звёздного неба, что необходимо учитывать при проведении динамических испытаний звёздных датчиков и обработке их результатов.

Зверков И.Д., Крюков А.В. «Воздействие на пограничный слой крыла малоразмерного летательного аппарата с помощью волнистой поверхности. Проблемы и перспективы (Обзор)» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 3, с. 180-198 (2021)

Представлен способ улучшения аэродинамических характеристик малоразмерных летательных аппаратов, основанный на таких фундаментальных газодинамических явлениях, как локальный отрыв пограничного слоя с образованием так называемых отрывных пузырей, отрыв турбулентного пограничного слоя и срыв потока с передней кромки крыла, изменяющий всю структуру течения при обтекании тела. Приводится обзор работ, устанавливающих взаимосвязь перечисленных явлений, и работ, описывающих способ воздействия, устраняющего неблагоприятные последствия отрыва потока с помощью волнистой поверхности крыла. Этот метод рассматривается как перспективный и простой в реализации, определяются области его применимости и приведены критерии оптимизации волнистости поверхности крыла для конкретных условий эксплуатации. Приведены результаты исследований, показывающие, что использование волнистой поверхности на крыльях или лопастях летательных аппаратов может улучшить их аэродинамические характеристики. Отмечены структурные элементы пограничного слоя, такие как локальные отрывные пузыри или общая отрывная зона, и приведены критерии их появления, что способствует верификации численных экспериментов.

Кудашев Е.Б., Яблоник Л.Р. «Развитие экспериментальных исследований турбулентных пристеночных пульсаций давления. критический анализ и обобщение накопленных опытных данных» Акустический журнал, 67, № 6, с. 639-649 (2021)

Представлен обзор современного состояния экспериментальных исследований пристеночных турбулентных давлений. За прошедшие десятилетия выполнено огромное количество прикладных, теоретических и экспериментальных исследований пристеночных турбулентных давлений, составляющих важную часть акустики турбулентных потоков. Представленные данные измерений пристеночных турбулентных давления показывают, что основной массив накопленных данных относится к характеристикам турбулентных пульсаций давления под турбулентным пограничным слоем. Наряду с анализом опытных данных (частотные спектры, среднеквадратичные значения), специальное внимание уделено методическим аспектам экспериментальных исследований. В приложениях значительная часть линейных задач возбуждения шума и вибраций конструкций при турбулентном обтекании особенно эффективно может быть проанализированa и решенa при частотно-волновом задании гидроаэродинамической пульсационной нагрузки. Отмеченные факторы стимулировали повышенное внимание к частотно-волновому спектру пристеночных турбулентных давлений, не ослабевающее на протяжении последних десятилетий. Все большее распространениe стали получать экспериментальные исследования частотно-волновых спектров турбулентных давлений на основе цифровой обработки сигналов. Подробно анализируются прямые методы измерений частотно-волнового спектра пристеночных турбулентных давлений. Обсуждаются результаты экспериментальных исследований частотно-волнового спектра.

Морозов Н.Ф., Индейцев Д.А., Муратиков К.Л., Семёнов Б.Н., Вавилов Д.С., Кудрявцев А.А. «О влиянии релаксационных процессов на термоакустику материалов» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 500, № 1, с. 48-52 (2021)

Показано, что присутствие дефектов в материале при определенной длительности теплового воздействия приводит к необходимости учета зависимости коэффициента линейного теплового расширения от их подвижности, которая определяет его операторный вид. На примере динамической задачи термоупругости, где в качестве дефекта выступает инерционное включение, показано изменение термоакустического сигнала, вызванного его наличием. Построена передаточная функция данного оператора, поведение которой согласуется с результатами эксперимента.

Кузнецов А.В., Иголкин А.А., Сафин А.И., Пантюшин А.О. «Математическая модель акустических характеристик пенополиуретана, применяемого для звукопоглощения в ракетно-космической технике» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 19, № 3, с. 53-62 (2021)

При решении задачи снижения акустической нагрузки на космический аппарат при старте и полёте ракеты-носителя проводится конечно-элементное моделирование акустических процессов под головным обтекателем. Для успешного решения этой задачи необходима математическая модель акустических характеристик материала, применяемого для увеличения звукоизоляции. Существующие математические модели акустических характеристик материалов не подходят для рассматриваемого материала, который может применяться в ракетно-космической технике для увеличения звукоизоляции сборочно-защитного блока. Для получения коэффициента звукопоглощения материала используется метод измерения в импедансной трубе с двумя микрофонами. С помощью метода дифференциальной эволюции подбираются коэффициенты математической модели акустических характеристик типа Делани–Бэзли для указанного материала. Проведено сравнение коэффициента звукопоглощения, полученного экспериментальным путём и вычисленного с помощью полученной модели, и показана средняя и максимальная величина ошибки. Полученная модель позволит проводить конечно-элементное моделирование акустических и виброакустических процессов под головным обтекателем с учётом расположения звукопоглощающего материала.

Аксенов С.П., Кузнецов Г.Н. «Оценка расстояния до источника в глубоком море с использованием пространственно-частотных характеристик интерференционного инварианта и эффективных фазовых и групповых скоростей» Акустический журнал, 67, № 6, с. 603-616 (2021)

Исследуется амплитудно-фазовая структура и интерферограммы звукового давления и эффективных фазовой и групповой скоростей в зонах освещенности и в зоне тени глубокого океана. Анализ угловой структуры интерферограмм на плоскости “частота–расстояние” позволил установить, что эффективные фазовая и групповая скорости функционально и аналитически связаны с интерференционным инвариантом Чупрова и имеют идентичную частотно-пространственную структуру, позволяющую рассчитать инвариантные зависимости этого инварианта и эффективных скоростей от расстояния и выполнять высокоточное пеленгование и оценку расстояний до источников, расположенных в зоне тени. Показано, что зависимости интерференционного инварианта и эффективных скоростей от расстояния определяются типом доминирующих нормальных волн и существенно изменяются при переходе из ближней зоны в зону тени и в дальнюю зону освещенности. В зоне тени эффективные фазовая и групповая скорости заметно отличаются от средней скорости звука в воде, тогда как в зонах с доминирующими водными модами они практически равны средней скорости звука в воде. Показано, что в волноводе с известной глубиной в случае применения вертикально развитых антенн значения интерференционного инварианта и эффективных скоростей могут быть вычислены с использованием измеренного угла прихода сигнала, отраженного от дна. Это позволяет рассчитать дальность до источника и получать несмещенные оценки пеленга, независящие от глубин источника и приемника.

Кузнецов Г.Н., Семенова И.В., Степанов А.Н. «Локальные аномальные зоны звукового поля в мелком море. эксперимент и моделирование» Акустический журнал, 67, № 6, с. 626-638 (2021)

Экспериментально и теоретически исследуется интерференционная структура низкочастотных пространственных амплитудных и фазовых характеристик скалярного поля и трех проекций вектора колебательной скорости, образованных тональными сигналами от буксируемых ненаправленных акустических источников в зонах вблизи интерференционных максимумов и минимумов звукового давления. Экспериментальные зависимости этих характеристик поля от расстояния, полученные на четырехкомпонентных векторно-скалярных приемниках при буксировке излучателей, сравниваются с расчетными в рамках модели Пекериса и модели волновода с трехслойным грунтом, параметры которых рассчитаны на основе акустической калибровки района работ. Установлено удовлетворительное согласие амплитудных и фазовых характеристик поля, рассчитанных на основе акустической калибровки и измеренных экспериментально. Показано, что в зонах максимумов наблюдается медленное изменение угла прихода, градиенты фазы “гладкие”, а в зонах минимума формируются резкие скачки амплитуд и фаз в горизонтальной и вертикальной плоскостях, приводящие при глубоких минимумах к образованию циркуляций – локальных вихрей вокруг полюсов. Выполнен численный анализ тонкой структуры звукового давления и проекций колебательной скорости в зоне акустического вихря, а также вычислены годографы колебательной скорости и градиентов фазы звукового давления, подтверждающие формирование в зоне полюсов вихрей в вертикальной плоскости.

Зелёный Л.М., Захаров А.В., Кузнецов И.А., Шеховцова А.В. «Лунная пыль как фактор риска при исследовании Луны» Вестник Российской академии наук (РАН), 91, № 11, с. 1063-1073 (2021)

В 2022 г. наша страна возвращается на Луну. Это непростая задача, связанная с различными трудностями и опасностями. Одной из них, пока наименее изученной и наиболее малопонятной, посвящена настоящая статья, подготовленная с использованием материалов доклада “Исследование Луны и планет с помощью автоматических космических аппаратов – прелюдия к освоению Луны человеком” (он был заслушан на научной сессии Общего собрания членов РАН 21 апреля 2021 г.). Поверхность Луны, как и большинства безатмосферных тел, покрыта слоем пыли – мелкой фракцией реголита, измельчённого за сотни миллионов лет пребывания на её поверхности планеты. Под воздействием внешних факторов – как естественных, так и антропогенных – частицы пыли могут подниматься с поверхности, левитировать под воздействием электростатических сил, осаждаться на космических аппаратах. Опыт шести американских пилотируемых экспедиций “Аполлон” показал, что микрочастицы лунной пыли воздействовали на служебные системы посадочных аппаратов, оседали на скафандры астронавтов, попадали в системы рециркуляции воздуха герметичных посадочных модулей и, как следствие, влияли на состояние здоровья астронавтов. Учитывая размеры таких частиц, а это могут быть десятки и сотни нанометров, становится понятным, что токсичность лунной пыли – одна из самых серьёзных проблем при исследовании Луны с участием человека. Такой вывод был сделан по завершении программы “Аполлон”. Авторами статьи обсуждается фактор лунной пыли при выполнении пилотируемых экспедиций на Луну, намечаются методы решения этой проблемы.

Новиков В.С., Кузнецов С.М., Кузьмин В.В., Прохоров К.А., Сагитова Е.А., Дарвин М.Е., Ладеманн Ю., Устынюк Л.Ю., Николаева Г.Ю. «Анализ природных и синтетических соединений, содержащих полиеновые цепи, методом спектроскопии комбинационного рассеяния» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 500, № 1, с. 26-33 (2021)

Проведен теоретический анализ зависимости спектров комбинационного рассеяния молекул, содержащих полиеновые цепи, от длины сопряжения, структуры боковых и концевых групп и типа изомера.

Жуков А.О., Гладышев А.И., Тучин М.С., Захаров А.И., Крусанова Н.Л., Миронов А.В., Мошкалев В.Г., Прохоров М.Е., Стекольщиков О.Ю., Кузнецова И.В. «Систематические погрешности имитаторов звёздного неба, использующих растровые экраны» Автометрия, 57, № 4, с. 106-117 (2021)

Для лабораторных испытаний цикла функционирования звёздного датчика ориентации предназначены динамические стенды, в состав которых входят имитаторы звёздного неба. В последнее время для получения изображения звёздного неба чаще всего используются растровые экраны (компьютерные или телевизионные). Однако изображения звёзд на таких экранах имеют существенные отличия от реального звёздного неба, что необходимо учитывать при проведении динамических испытаний звёздных датчиков и обработке их результатов.

Янчуковский В.Л., Кузьменко В.С. «Метод автоматической коррекции данных нейтронного монитора на осадки в виде снега в реальном времени» Солнечно-земная физика, 7, № 3, с. 120-126 (2021)

Выполнено экспериментальное исследование влияния осадков в виде снега на результаты измерений интенсивности потока нейтронов у земной поверхности. Рассматриваются состояние снежного покрова и его плотность, обнаружена зависимость плотности от глубины снежного покрова. На основе полученных экспериментальных результатов делается оценка пробега поглощения нейтронов в снегу. Показано, что изменения снежного покрова на 10–12 см при его глубине 80 см вызывают вариации темпа счета монитора амплитудой 0.9%. При глубине снежного покрова 80 см происходит уменьшение темпа счета нейтронного монитора на ∼8%. Наблюдаемые вариации следует отнести к метеорологическим эффектам космических лучей. Коэффициент поглощения нейтронов в снегу был также найден по корреляции между темпом счета нейтронного монитора и количеством снега над детектором. Предложена коррекция данных нейтронного монитора на осадки в виде снега в реальном времени. Для этого был реализован непрерывный мониторинг глубины снежного покрова. Мониторинг обеспечивается снегомером, выполненным с использованием модуля лазерного дальномера. Обсуждаются полученные результаты.

Кузьменко И.В. «Эрупции спокойных волокон и корональные джеты как причины депрессий микроволнового радиоизлучения» Астрономический журнал, 98, № 12, с. 1019-1029 (2021)

По данным различных спектральных диапазонов проведено исследование нескольких солнечных событий с отрицательными всплесками разного типа в микроволновом диапазоне. Использовались данные интегрального потока радиоизлучения, полученные в Уссурийской обсерватории, обсерватории Нобеяма, данные Сети солнечных радиотелескопов ВВС США (RSTN), спектрополяриметра ИСЗФ СО РАН. Анализ изображений проводился по данным космической обсерватории SDO/AIA в канале 304 Å и радиогелиографа Нобеяма на частоте 17 ГГц. Показано, что причиной “изолированных” депрессий радиоизлучения являлось поглощение излучения радиоисточников и/или обширных областей спокойного Солнца низкотемпературным веществом крупного эруптивного волокна в отсутствие вспышек, что подтвердило выводы, сделанные в предыдущих исследованиях. Выявлено, что причиной отрицательных всплесков типа “депрессия перед всплеском” было затенение окололимбового радиоисточника веществом корональных джетов. В случае слабой вспышки, сопутствующей джету, отрицательный всплеск также мог иметь тип “изолированный”. Рассмотрен случай возникновения более глубокой депрессии радиоизлучения на высоких частотах по сравнению с низкими, о чем ранее не сообщалось. Показано, что отрицательные всплески являются не такими редкими явлениями, как считалось ранее.

Кузьмин А.В. «Аристарх и Архимед: "беспредельная" Земля и измеримый космос» Природа, № 2, с. 41-50 (2021)

Новиков В.С., Кузнецов С.М., Кузьмин В.В., Прохоров К.А., Сагитова Е.А., Дарвин М.Е., Ладеманн Ю., Устынюк Л.Ю., Николаева Г.Ю. «Анализ природных и синтетических соединений, содержащих полиеновые цепи, методом спектроскопии комбинационного рассеяния» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 500, № 1, с. 26-33 (2021)

Проведен теоретический анализ зависимости спектров комбинационного рассеяния молекул, содержащих полиеновые цепи, от длины сопряжения, структуры боковых и концевых групп и типа изомера.

Бялко А.В., Кузьмин М.И. «Следствия столкновения, породившего Луну: траектории осколков» Природа, № 10, с. 31-39 (2020)

Бялко А.В., Кузьмин М.И. «Следствия столкновения, породившего Луну: эволюция осколков на орбитах Солнечной системы» Природа, № 11, с. 56-60 (2020)

Кохирова Г.И., Бабаджанов П.Б., Хамроев У.Х., Джонмухаммади А.И., Кулаев И.В. «Астероидно-метеороидный комплекс бета-Либрид» Известия Академии наук Республики Таджикистан. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук, № 3, с. 43-54 (2020)

Метеороидный рой β Либрид порождает метеорные потоки и субпотоки, наблюдаемые на Земле ежегодно в период апрель–май и ноябрь–декабрь. Родительская комета роя не установлена. С целью выявления родительской кометы роя мы провели поиск астероидов, сближающихся с Землей (АСЗ), принадлежащих астероидно-метеороидному комплексу β-Либрид. По результатам вычисления эволюции орбит ряда АСЗ и определения теоретических параметров их родственных потоков выполнен поиск наблюдаемых активных потоков схожих с теоретически предсказанными во всех опубликованных базах данных. Оказалось, что предсказанные метеорные потоки, родственные с 7 АСЗ, были отождествлены с активными потоками и субпотоками, порождаемыми метеороидным роем β-Либрид. Выявленная связь указывает на кометное происхождение астероидов, которые двигаются в рое β-Либрид и с высокой вероятностью являются угасшими фрагментами крупной родительской кометы астероидно-метеороидного комплекса β-Либрид.

Кулак Г.В., Ропот П.И., Бестугин А.Р., Шакин О.В. «Акустооптический спектроанализатор на бесселевых световых пучках» Проблемы физики, математики и техники, № 1, с. 19-23 (2021)

Теоретически исследованы особенности неколлинеарной акустооптической дифракции квазибездифракционных бесселевых световых пучков в одноосных кристаллах для создания спектроанализаторов радиочастотных сигналов. Найдено выражение для эффективности дифракции в зависимости от параметров взаимодействующих бесселевых пучков o- и e-типа, а также от значений интегралов перекрытия и частотной расстройки брэгговского синхронизма. Показано, что в условиях отсутствия точного поперечного фазового синхронизма дифрагированных бесселевых световых пучков частотное разрешение акустооптического спектроанализатора составляет ∼3,5 кГц.

Чунчузов И.П., Куличков С.Н. Распространение инфразвуковых волн в анизотропной флуктуирующей атмосфере (2020). 260 с.

В монографии излагается теория распространения инфразвуковых волн (частоты ниже 20 Гц) в реальной атмосфере с присущими ей мезомасштабными флуктуациями скорости ветра и температуры с периодами от 1 мин до нескольких часов. С помощью теории объясняются наблюдаемые в экспериментах эффекты, которые оказывают мезомасштабные флуктуации на параметры инфразвуковых волн, распространяющихся в разных слоях атмосферы: атмосферном пограничном слое, стратосфере, мезосфере и нижней термосфере. В настоящее время существует обширная литература, посвященная теоретическим и экспериментальным исследованиям распространения звука в атмосфере с турбулентными флуктуациями в инерционном интервале масштабов. которые описываются моделью локально однородной и изотропной турбулентности. Что касается статистических свойств мезомасштабных флуктуаций скорости ветра и температуры, вызванных внутренними гравитационными волнами и вихревыми структурами в атмосфере, и эффектов, которые эти флуктуации оказывают на распространение звука, то они стали интенсивно изучаться только в последние три-четыре десятилетия. Теоретические и экспериментальные результаты этих исследований мы попытались впервые обобщить и последовательно изложить в настоящей монографии. Существующие в настоящее время практические проблемы атмосферной акустики, возникшие вместе с развитием методов инфразвукового мониторинга испытаний ядерных взрывов и опасных для жизни природных явлений (извержения вулканов, цунами, ураганы, землетрясения, торнадо, падение метеоритов и др.), породили и теоретические проблемы. С этими проблемами мы сталкиваемся каждый раз. когда возникает необходимость в учете влияния структуры и динамики реальной атмосферы на процессы распространения звука. Стало ясно, что современные проблемы акустики и динамики атмосферы сильно «переплетены» между собой и требуют совместного решения. Накопленные в последние десятилетия экспериментальные данные наблюдений инфразвуковых сигналов от наземных взрывов и извержений вулканов указывают на существенное влияние на эти сигналы так называемой тонкой слоистой структуры атмосферы. Эта структура состоит из анизотропных неоднородностей температуры и скорости ветра с горизонтальными масштабами, значительно превышающими вертикальные. В инфразвуковом диапазоне частот длины волн оказываются сравнимыми с характерными вертикальными масштабами анизотропных неоднородностей. поэтому такие неоднородности существенно рассеивают инфразвук. Кроме этого, вызванные ими случайные флуктуации фаз и амплитуд инфразвуковых волн приводят на достаточно большом удалении от их источников к ошибкам в определении их местоположения и мощности. Эти ошибки необходимо учитывать при инфразвуковом мониторинге взрывов и других источников инфразвука. Очевидно, что для определения статистических характеристик флуктуаций параметров инфразвуковых сигналов (азимута и времени распространения амплитуды и длительности) необходимо знание статистических характеристик самих анизотропных флуктуаций: их пространственно-временных спектров, корреляционных и структурных функции. Однако сама природа возникновения и статистические свойства анизотропных флуктуации оказались весьма слабо изученными к настоящему времени по сравнению со статистическими характеристиками локально однородной и изотропной турбулентности. Необходимость ликвидировать существующий пробел в этой оо- ласти побудила авторов данной книги обратиться вначале к теоретическим и экспериментальным исследованиям статистических характеристик анизотропной турбулентности устойчиво стратифицированной атмосферы, а затем, с помощью модели такой турбулентности, учесть ее влияние на распространение инфразвука в атмосфере. Некоторые новые результаты этих исследований были получены сравнительно недавно. Авторы решили изложить их в рамках данной монографии с единой точки зрения, что, на наш взгляд, могло бы помочь существенно продвинуться в решении проблемы распространения инфразвуковых волн в реальной флуктуирующей атмосфере. Изложению волновой теории распространения низкочастотных акустических волн в атмосфере как в движущейся плоскослоистой среде, где отсутствуют анизотропные флуктуации, посвящены главы 1 и 2 монографии. И дальнейшем (глава 5) эта приближенная модель атмосферы сравнивается с ее более реалистичной моделью, учитывающей постоянное присутствие анизотропных флуктуаций во всей толще атмосферы, начиная от атмосферного пограничного слоя (АПС) и до высот нижней термосферы (100-140 км). Глава 3 посвящена описанию первых экспериментов, в которых был обнаружен эффект рассеяния инфразвуковых сигналов на тонкой слоистой структуре скорости ветра и температуры в стратосфере, мезосфере и нижней термосфере Этот эффект изменил наши представления о распределении зон акустической тени и слышимости вдоль поверхности земли, бытовавшие с начала прошлого века, когда строение атмосферы стало интенсивно изучался с помощью ее зондирования инфразвуковыми импульсами, генерируемыми взрывами. На основе эффекта рассеяния инфразвуковых волн в области акустической тени авторами был разработан новый метод зондирования атмосферы с использованием мощных импульсных источников звука (наземных взрывов, вулканов, детонационных генераторов). Восстановленные с помощью этого метода мгновенные вертикальные профили скорости ветра в стратосфере и нижней термосфере (до высоты 140 км) позволили получить недавно новые данные о временной изменчивости, вертикальных спектрах и когерентности анизотропных флуктуаций скорости ветра на высотах верхней стратосферы (30-50 км) и нижней термосферы (90-140 км) (глава 6). Такие данные чрезвычайно необходимы для уточнения современных моделей общей циркуляции атмосферы и переноса примесей. Теоретическая модель формирования тонкой слоистой структуры в устойчиво стратифицированной атмосфере, учитывающая нерезонансные взаимодействия между внутренними волнами, между волнами и горизонтальными вихревыми движениями, обсуждается в главе 4. Эта теория позволила впервые получить, исходя непосредственно из уравнений гидродинамики, трехмерный пространственный спектр анизотропных флуктуаций скорости ветра и температуры, вызванных ансамблем внутренних волн и горизонтальных вихревых движений. С помощью этого спектра в главе 5 удалось параметризовать статистические характеристики флуктуаций параметров инфразвуковых сигналов (частотного спектра поля рассеянного сиг нала, его когерентности. времени распространения и углов прихода). Адекватность изложенной в книге теории формирования анизотропных флуктуаций в атмосфере подтверждается согласием полученных из нее модельных вертикальных и горизонтальных спектров флуктуаций с наблюдаемыми спектрами в верхней тропосфере и стратосфере, получаемыми из данных радарных и самолетных измерений. Следует отметить, что формы трехмерных пространственных спектров мезомасштабных пульсаций температуры и скорости ветра в устойчиво стратифицированных слоях атмосферы уже получили применение как в задачах прогнозирования статистических характеристик флуктуаций параметров инфразвуковых волн, так и флуктуаций интенсивности света в задачах оптического зондирования атмосферы. Теоретические и экспериментальные результаты, приводимые в книге, с одной стороны, важны для развития теории мезомасштабной турбулентности атмосферы, которая к настоящему времени оказалась весьма слабо развитой по сравнению с теорией локально однородной и изотропной турбулентности. С другой стороны, авторы надеются, что эти результаты получат практическое применение при решении проблемы инфразвукового мониторинга взрывов и опасных природных явлений, для усовершенствования моделей дальнего распространения звука и света в атмосфере и параметризации влияния внутренних волн на общую циркуляцию атмосферы. Книга может быть полезна для специалистов в области акустики и оптики атмосферы, дистанционного зондирования атмосферы, динамики внутренних волн, нелинейной акустики, инфразвукового мониторинга взрывов и атмосферных штормовых явлений.

Егоров И.В., Кунсик К., Новиков А.В. «Моделирование обтекания носовой части спускаемого космического аппарата в атмосфере Марса» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 52, № 4, с. 20-33 (2021)

Исследуется гиперзвуковое обтекание носовой части спускаемого космического аппарата «ЭкзоМарс» в атмосфере Марса. Моделирование основано на численном решении полных уравнений Навье–Стокса для осесимметричного случая с учетом неравновесных химических процессов и равновесного возбуждения внутренних степеней свободы молекул для смеси газа, соответствующей атмосфере Марса. Для трех траекторных точек анализируется высокотемпературное течение газа в ударном слое около наветренной поверхности аппарата. Рассмотрены предельные случаи каталитической активности поверхности тела.

Биккулова Н.Н., Горемычкин Е.А., Акманова Г.Р., Курбангулов А.Р., Биккулова Л.В., Сафаргалиев Д.И., Нигматуллина Г.Р., Алымов М.И. «Динамика решетки теллуридов меди и серебра» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 500, № 1, с. 3-6 (2021)

Впервые представлены результаты исследований теллуридов меди и серебра методом неупругого рассеяния нейтронов при температуре 300 K в несуперионной фазе. Впервые получены динамические структурные факторы, обобщенные плотности фононных состояний и определены величины низкоэнергетических мод данных соединений. Фононные спектры теллуридов меди и серебра имеют особенности, характерные для структурно-разупорядоченных соединений. Вид фононного спектра в несуперионном состоянии характеризуется большой плотностью фононных мод в области малых частот.

Болсуновский А.Л., Бузоверя Н.П., Губанова И.А., Губанова М.А., Курилов В.Б. «Решение обратной задачи для многозвенного профиля в рамках уравнений Навье–Стокса, осредненных по Рейнольдсу» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 52, № 3, с. 3-17 (2021)

Разработан итерационный метод решения обратной/смешанной задачи для многозвенного профиля при малых скоростях в рамках осредненных уравнений Навье–Стокса, относящийся к классу методов остаточной коррекции. Деформация поверхности элементов профиля, уменьшающая невязку между рассчитанным и целевым распределением давления, определяется с помощью панельного метода решения прямой/обратной задачи для той же комбинации в несжимаемом идеальном потоке газа. Дано краткое описание используемых методов. Приведены примеры построения геометрии элементов многозвенного профиля по заданному распределению давления, демонстрирующие высокую скорость сходимости метода. Спроектирован высоконесущий ламинаризированный профиль с подвесным закрылком для использования в крыле малоскоростных ЛА. Проведены испытания крыла с данным профилем на тематической модели в аэродинамической трубе Т-106М. Получены очень высокие значения несущих свойств при сравнительно небольшом уровне профильного сопротивления.

Куричин О.А., Кислицын П.А., Иванчик А.В. «Определение металличности зон hii применительно к проблеме оценки распространенности первичного 4He» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 10, с. 697-708 (2021)

DOI: 10.31857/S0320010821100053

Куркин А.А. «Каноническая теория бароклинных волн Россби на сфере» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 3, с. 154-165 (2002)

Для бароклинных волн Россби в сферическом слое жидкости в приближении жесткой крышки найдено преобразование к нормальным каноническим переменным. Использованный подход основан на вариационном принципе Сэлиджера–Уизема. С помощью найденного преобразования получено выражение для матрицы трехволнового взаимодействия. Построены также канонические переменные и указан переход к нормальным переменным для бароклинных волн Россби на сфере со свободной поверхностью. На основе использования нормальных канонических переменных вычислены коэффициенты трехволнового взаимодействия волн Россби и проанализирована устойчивость квазимонохроматических пакетов волн Россби по отношению к эффектам автомодуляции и самофокусировки. Приведены оценки инкрементов развития модуляционной неустойчивости при типичных параметрах волн.

Рувинская Е.А., Куркина О.Е., Куркин А.А. «Перенос частиц и динамические эффекты при трансформации бароклинной приливной волны в условиях шельфа дальневосточных морей» Экологические системы и приборы, № 11, с. 109-118 (2021)

Представлены результаты численного моделирования трансформации приливной волны и образования солибора в шельфовой зоне Охотского и Берингова морей. Получены оценки придонных и приповерхностных скоростей, которые могут достигать 0,4 м/c у берегов Сахалина в Охотском море и 0,6 м/c в Беринговом море. Оценены амплитуды бароклинных волн. Полученные результаты согласуются с данными натурных наблюдений вблизи выбранных разрезов. Показано, что в обоих случаях поле скорости внутренних волн имеет сложную знакопеременную структуру, что может существенно влиять на распределение планктонных организмов, особенно в прибрежной зоне. Построены траектории частиц (планктонных организмов). Для выбранных локаций разреза в Беринговом море горизонтальные смещения «точек» составили 1–2 км, а вертикальные смещения – около 20 м. Ключевые слова: Охотское море; Берингово море; внутренние волны; численное моделирование; транспорт частиц.

Зайцев А.И., Козелков А.С., Куркин А.А., Пелиновский Е.Н., Талипова Т.Г., Яличнер А. «Моделирование цунами в Черном море» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 3, с. 27-45 (2002)

Обсуждается проблема цунами для бассейна Черного моря, где произошло 22 события, из них 9 в последнем столетии. Численное моделирование в рамках теории мелкой воды проведено для двух событий: Анапское (1905 г.) и Судакское (1869 г.). Получено рас-пределение высот волн в различных пунктах побережья и расчетные мареограммы для обоих событий. Результаты расчетов сопоставляются с известными данными. Обсуждаются основные особенности проявления цунами в прибрежной зоне при разных расположениях источника.

Куркина О.Е., Куркин А.А., Гиниятуллин А.Р. «О переносе частиц при распространении уединенных внутренних гравитационных волн» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 1, с. 92-102 (2011)

Горизонтальный перенос придонных плавучих частиц уединенными внутренними волнами исследован в рамках слаболинейной теории волновых движений в стратифицированном океане. Проведены расчеты на примере северной части Балтийского моря. Показано, что даже в акваториях со слабой стратификацией расстояния переноса составляют порядка 100 м при умеренных амплитудах солитоноподобных волн.

Асеев А.Ю., Козырев О.Р., Куркин А.А., Пелиновский Е.Н. «Пространственно-временная фокусировка волн Стокса» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 3-19 (2001)

Механизм пространственно-временной фокусировки волн Стокса изучается в рамках линейного приближения. Показано, что аномально большая волна пространственно локализована, и предложен простой способ ее нахождения. Обсуждаются свойства волнового пакета, состоящего из чередования локализованных пятен разной полярности вдали от фокальной области, а также условия фокусировки, приводящие к возникновению аномально больших волн.

Козырев О.Р., Кривелевич А.С., Куркин А.А. «Гамильтоновское описание нелинейной эволюции волн Стокса в шельфовой зоне океана» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № `1, с. 6-15 (2000)

Исследуется динамика отдельного класса пограничных волн – краевых волн Стокса. Для модели с экспоненциальным рельефом дна представлен подробный анализ дисперсионного соотношения и исследована линейная эволюция этих волн. Для модели с произвольным рельефом дна построено гамильтоновское описание рассматриваемой системы, получены укороченные уравнения движения и вычислены первые коэффициенты нелинейного взаимодействия рассматриваемых волн.

Куркин А.А. «Каноническая теория баротропных волн Россби в параболоиде» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 176-187 (2001)

Решена задача Гамильтонова описания баротропных волн Россби произвольной амплитуды в тонком слое жидкости с конфигурацией параболоида вращения. Система с такой геометрией представляет интерес в связи с использованием вращающихся параболоидальных установок в лабораторных экспериментах по моделированию нелинейных волн и вихрей в геофизике (волны Россби) и в плазме (дрейфовые волны). Найдено преобразование к нормальным каноническим переменным. На этой основе в приближении жесткой крышки получено выражение для матрицы трехволнового взаимодействия и проанализирована устойчивость квазимонохроматических пакетов волн Россби по отношению к эффектам трех- и четырехволнового взаимодействий рассматриваемых волн. Проведены оценки инкрементов развития распадной и модуляционной неустойчивостей при типичных параметрах возбуждаемых волн.

Рувинская Е.А., Куркина О.Е., Куркин А.А. «Перенос частиц и динамические эффекты при трансформации бароклинной приливной волны в условиях шельфа дальневосточных морей» Экологические системы и приборы, № 11, с. 109-118 (2021)

Представлены результаты численного моделирования трансформации приливной волны и образования солибора в шельфовой зоне Охотского и Берингова морей. Получены оценки придонных и приповерхностных скоростей, которые могут достигать 0,4 м/c у берегов Сахалина в Охотском море и 0,6 м/c в Беринговом море. Оценены амплитуды бароклинных волн. Полученные результаты согласуются с данными натурных наблюдений вблизи выбранных разрезов. Показано, что в обоих случаях поле скорости внутренних волн имеет сложную знакопеременную структуру, что может существенно влиять на распределение планктонных организмов, особенно в прибрежной зоне. Построены траектории частиц (планктонных организмов). Для выбранных локаций разреза в Беринговом море горизонтальные смещения «точек» составили 1–2 км, а вертикальные смещения – около 20 м. Ключевые слова: Охотское море; Берингово море; внутренние волны; численное моделирование; транспорт частиц.

Куркина О.Е., Куркин А.А., Гиниятуллин А.Р. «О переносе частиц при распространении уединенных внутренних гравитационных волн» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 1, с. 92-102 (2011)

Горизонтальный перенос придонных плавучих частиц уединенными внутренними волнами исследован в рамках слаболинейной теории волновых движений в стратифицированном океане. Проведены расчеты на примере северной части Балтийского моря. Показано, что даже в акваториях со слабой стратификацией расстояния переноса составляют порядка 100 м при умеренных амплитудах солитоноподобных волн.

Дмитриев С.П., Курочкин В.Е., Шарфарец Б.П. «Об усовершенствовании математической модели электроакустического преобразователя при условии тонкого двойного слоя в пористой структуре тела преобразователя» Научное приборостроение, 31, № 2, с. 44-51 (2021)

В приближении тонкого двойного слоя получены простые зависимости акустических полей, возбуждаемых в электрокинетическом электроакустическом преобразователе, от величины скорости осмотического движения Гельмгольца–Смолуховского. Из зависимостей следует, что в отсутствие потерь, когда еще не сказывается нелинейность уравнения движения жидкости и отсутствует турбулентный режим движения жидкости, в теле преобразователя величины амплитуд акустической скорости и давления линейно зависят от величины скорости Гельмгольца–Смолуховского электроосмотического движения.

Шарфарец Б.П., Дмитриев С.П., Курочкин В.Е., Легуша Ф.Ф. «Акустоэлектрический преобразователь на основе электрокинетического явления потенциал течения» Письма в Журнал технической физики, 47, № 24, с. 24-26 (2021)

Предложена математическая модель акустоэлектрического преобразователя, основанного на использовании электрокинетического явления потенциал течения. Теоретически показано, что потенциал течения растет пропорционально величине напряженности постоянного электрического поля накачки, что подтверждено экспериментально. Описываемый преобразователь обладает переменной чувствительностью. Экспериментально получены достаточно большие значения чувствительности электрокинетического микрофона. Полученные результаты могут быть использованы при конструировании акустоэлектрических преобразователей. Ключевые слова: акустоэлектрическое преобразование, электрокинетические явления, потенциал течения, гидродинамика потенциала течения, накачка энергии, чувствительность электрокинетического микрофона.

Кухаркин Н.Е., Раскач К.Ф., Александров П.А. «Освоение Луны: Первый современный этап» Природа, № 6, с. 13-18 (2021)