Абалакин И В., Васильев О.В., Жданова Н.С. «Расширение метода штрафных функций Бринкмана для сжимаемых течений вокруг подвижных твердых тел» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 157-158 (2021)

Классические подходы к численному моделированию течения газа вокруг твердых тел основаны на использовании расчетной сетки, определяющей поверхность раздела двух сред с помощью сеточных узлов. Эти узлы используются в процессе численного расчета для задания граничных условий. К настоящему времени получило развитие и другое направление, в котором выполнение граничных условий на поверхности твердого тела обеспечивается методом погруженных границ. Применение этого метода не требует построения согласованной с границей расчетной сетки, что существенно упрощает ее построение, особенно для задач со сложной геометрией обтекаемых тел. Один из вариантов метода погруженных границ – метод штрафных функций Бринкмана, основная идея которого заключается в моделировании твердого тела в предположении пористой среды с низкой проницаемостью. Для этого в уравнениях моментов и энергии системы газодинамических уравнений добавляются штрафные функции, отличные от нуля в области пористой среды. Преимуществом метода является возможность контроля ошибки через изменение значений штрафного параметра, при этом его математическое обоснование для течений несжимаемой жидкости основывается на доказанной сходимости решения системы уравнений Навье–Стокса со штрафными функциями к точному решению при стремлении штрафного параметра к нулю. Кроме того, этот метод, относясь к классу методов штрафных функций, характеризуется относительной простотой численной реализации в рамках разнообразных методик расчета. Оригинальная формулировка метода штрафных функций Бринкмана ограничивает область его применимости задачами моделирования несжимаемых течений с изотермическим граничным условием на поверхности обтекаемого тела. Ранее (Ph. Angot, C.-H. Bruneau, P. Fabrie. A penalization method to take into account obstacles in incompressible viscous flows. Numer. Math., v. 81, № 4, 1999, pp. 497-520) было представлено расширение этого метода для сжимаемых течений вокруг неподвижных тел, основанное на включении в математическую модель твердого тела уравнения неразрывности для пористой среды. Меняя коэффициент пористости в этом уравнении, можно увеличить акустическое сопротивление пористой среды и, тем самым, обеспечить корректность описания отражения звуковых волн от границы поверхности тела. В настоящей работе модифицированный метод штрафных функций Бринкмана для сжимаемых течений, представленный в работе (Q. Liu, O.V. Vasilyev. Brinkman Penalization method for compressible flows in complex geometries. J. Comput. Phys., V. 227, № 2, 2007, pp. 946-966) обобщен для применения в задачах обтекания подвижных тел.

Абалакин И.В., Жданова Н.С., Козубская Т.К. «Численное моделирование обтекания осциллирующего профиля с использованием метода погруженных границ» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 158-159 (2021)

Интерес к исследованиям течений газа вокруг осциллирующего аэродинамического профиля обусловлен многообразием их приложений. Например, до сих пор остается актуальной разработка микро- и нано-летательных аппаратов, в которых традиционные роторные двигатели заменены крыльями, совершающими маховые движения. Также подобные механизмы, в сочетании с роторными ветровыми турбинами, используются для генерации энергии. Результаты исследований срыва вихрей с поверхности осциллирующего профиля применяются при разработке методов подавления флаттера органов управления самолета, лопастей вертолета и турбомашин. Одной из ключевых задач, возникающей при построении методики численного моделирования обтекания осциллирующего профиля, является учет движения границы. Наиболее распространенными методами ее решения является применение деформируемых сеток, скользящих сеток, технологии Chimera, а также неинерциальной системы координат. Реализация скользящих сеток и технологии Chimera включает обработку интерфейса сеточных блоков с несовпадающими узлами, что с неизбежностью приводит к потере точности численного решения, что может быть критичным в случае сильной завихренности течения или при наличии ударных волн. Метод деформации сетки ограничивает амплитуду колебания профиля и углы его возможного поворота. Подход, подразумевающий использование неинерциальной системы координат тоже не лишен недостатков. Например, он не может быть использован, если моделируется обтекание тандема профилей, движущихся по разным законам. В работе представлена методика моделирования сжимаемых течений вокруг осциллирующего профиля, в которой движение его границы учитывается альтернативным подходом, основанным на применении метода штрафных функций Бринкмана, относящимся к классу методов погруженных границ.

Абалакин И.В., Жданова Н.С., Козубская Т.К., Цветкова В.О., Вершков В.А., Кудрявцева Л.Н. «Численное моделирование турбулентного обтекания фюзеляжа вертолета с использованием различных подходов» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 41-42 (2021)

Задача определения аэродинамического и акустического взаимовлияния несущего винта и фюзеляжа вертолета крайне важна при проектировании перспективных компоновок вертолетов. Прогнозирование аэродинамических свойств фюзеляжа при этом имеет и самостоятельное значение. Работа посвящена численному моделированию турбулентного течения вблизи модельного фюзеляжа вертолета и расчету на основе полученных данных его аэродинамических характеристик. Внимание уделяется различным подходам к моделированию с целью выработки эффективной методики численного исследования взаимодействия винта и фюзеляжа в рамках одного расчета. Рассматривается следующая тестовая задача обтекания фюзеляжа ROBIN (Rotor Body INterference).

Жданова Н.С., Абалакин И.В., Васильев О.В. «Расширение метода штрафных функций Бринкмана для сжимаемых течений вокруг подвижных твердых тел» Математическое моделирование, 34, № 2, с. 41-57 (2022)

Предложенo полностью галилеево-инвариантное обобщение метода штрафных функций Бринкмана для сжимаемых течений, расширяющее область применимости метода на задачи обтекания подвижных тел. Разработанный метод обеспечивает возможность проведения вычислений на несогласованных с границей сетках произвольной структуры, включая полностью неструктурированные расчетные сетки. Эффективность галилеево-инвариантного обобщения метода штрафных функций Бринкмана для сжимаемых течений вокруг движущихся объектов продемонстрирована на примере тестовых задач прямого отражения одномерного акустического импульса от плоской стационарной и движущейся поверхности, рассеяния акустической волны стационарным цилиндром и дозвуковом обтекании колеблющегося цилиндра вязким газом. Численные результаты хорошо согласуются с референсными решениями, теоретическими оценками сходимости метода и подтверждают инвариантность предложенной формулировки относительно преобразований Галилея.

Некрасов И.А., Абапольников Р.А. «Обеспечение требований санитарных норм по шуму на рабочих местах правильным подбором средств индивидуальной защиты» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 156-162 (2019)

На многих предприятиях проблема обеспечения требований санитарных норм по воздействию шума на рабочих местах стоит очень остро. Эта проблема усугубляется тем, что существующие методы борьбы с шумом, помимо серьезных инвестиций зачастую требуют и изменения сложившихся технологических подходов на производстве и могут быть реализованы только при общей реконструкции предприятия и остановке производства. В этих условиях единственным средством, способным обеспечить требования санитарных норм на рабочих местах, остаются средства индивидуальной защиты (СИЗ) человека от повышенного воздействия шума. Но эффективность применения СИЗов очень сильно зависит от их правильного выбора. Звукогасящие свойства наушников характеризуются общепринятыми параметрами (HML, SNR, снижение шума в 1/1 октавных полосах частот), получаемыми при их испытаниях в стандартных условиях. Однако, акустическая среда реального производства сильно отличается от стандартных условий при испытаниях. Поэтому, чтобы обеспечить выполнение требований санитарных норм, эффективность применения СИЗов должна быть гарантирована объективным измерением непосредственно в самом ухе человека, защищенном наушниками, и в реальных условиях рабочего места. В данной работе на примере реальных измерений с применением двухканального шумомера и микрофона типа MIRE показана технология гарантированного обеспечения требований санитарных норм путем правильного подбора средств индивидуальной защиты.

Аббакумов К.Е., Вьюгинова А.А., Вагин А.В. «Отражение и преломление плоских звуковых волн плоским слоем с неоднородными граничными условиями» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 416-428 (2019)

Рассмотрено влияние характера неоднородных граничных условий в приближении «линейного скольжения» на звукоотражающие свойства системы плоских твердых слоев для гармонических колебаний. На основании численных оценок учтено влияние на коэффициенты отражения и прохождения ультразвука одного из параметров модели «линейного скольжения» в виде контактной жесткости. Отмечено формирование указанных характеристик под действием порядка прохождения слоев звуковой волной и изменением эффективной волновой толщины слоев.

Абдрашитов Р.Г., Попов О.Ю., Чучкалов И.Б. «Угловые колебания подвесных устройств в открытых отсеках самолёта» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 86-87 (2021)

Подвесное вооружение современных боевых летательных аппаратов для уменьшения их радиолокационной заметности располагаются внутри фюзеляжа в специальных отсеках. При открытии отсеков для применения вооружения, под воздействием знакопеременных аэродинамических нагрузок, возникают низкочастотные колебания подвесных изделий, амплитуды которых в условиях ограниченных размеров спецотсека, могут быть критичными, особенно, для габаритных подвесных изделий. В работе представлена методика расчета колебаний габаритного подвесного изделия в открытом отсеке под воздействием аэродинамических сил и моментов, вызванных вхождением набегающего потока в отсек.

Абдрашитов Р.Г., Иванушкин Е.А., Попов О.Ю., Шарунов А.В., Жарков А.В. «Расчет звукоизоляции бортового оборудования с помощью программно-расчетного комплекса MSC Actran» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 89 (2021)

Для визуализации динамических процессов отделения грузов предполагается установка в различных зонах летательного аппарата видеокамер. Видеокамеры, расположенные в открывающейся в полете полости, подвергаются интенсивному аэроакустическому нагружению. Акустические нагрузки с уровнем свыше 130 дБ, способны нарушить работу видеокамеры и снижают её эксплуатационный ресурс. Целью работы являлось выработка рекомендаций по повышению звукоизоляции корпуса камеры, на основе проведения модельного численного эксперимента с помощью программно-расчетного комплекса MSC.Actran.

Абдрашитов Р.Г., Попов О.Ю., Иванушкин Е.А. «Численное моделирование течения в кавернах большого относительного удлинения на высоких числах Маха» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 194-195 (2021)

При создании перспективной авиационной техники перед инженерами возникают вопросы выбора конфигурации открытых отсеков с высокими эксплуатационными свойствами, позволяющими обеспечить требования по допустимым аэроакустическим нагрузкам в широком диапазоне чисел Маха. В этой связи бригадой Виброакустики ПАО «Компания «Сухой» в ПК ЛОГОС были проведены численные исследования масштабных модельных пустых каверн большого удлинения на высоких числах Маха, с целью получения базовых стационарных и нестационарных характеристик течения и пересчёта их в дальнейшем на натурные полости вновь создаваемой техники при выборе геометрии полости подобной исследованным кавернам.

Абдухакимов Ф.А., Веденеев В.В. «Флаттер прямоугольных пластин при малой сверхзвуковой скорости с ненулевым углом скольжения» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 95-96 (2021)

При взаимодействии панелей обшивок летательных аппаратов с потоком воздуха при больших скоростях полета может возникать явление панельного флаттера, то есть потеря устойчивости и интенсивные вибрации панелей обшивки. Обычно панельный флаттер не приводит к немедленному разрушению летательного аппарата, но приводит к накоплению усталостных повреждений панелей или повышенному уровню шума, снижение которого возможно, например, дополнительным демпфированием панелей или использованием специальных шумопоглощающих материалов. Связанный тип панельного флаттера обусловлен взаимодействием двух собственных мод панели. Одномодовый тип панельного флаттера обусловлен отрицательным аэродинамическим демпфированием и характеризуется отсутствием слияния собственных частот и значительного изменения формы колебаний в потоке. В работе исследуется устойчивость бесконечной серии тонких упругих прямоугольных пластин, шарнирно опертых по всем краям. Пластина обтекается с одной стороны однородным сверхзвуковым потоком идеального невязкого газа. С другой стороны пластины задано постоянное давление, так что невозмущенное состояние пластины является плоским. Границы панельного флаттера определяются при различных значениях угла скольжения. При этом изучается случай сверхзвуковой передней кромки. Результаты настоящей работы могут быть использованы для создания метода снижения уровня шума, обусловленного флаттером, возникающим при косом обтекании панели обшивки летательного аппарата.

Ануфриев Б.Ф., Аблеев А.Н., Мартыненко С.П., Мартыненко С.С. «Ультразвуковая система контроля толщины стенки и коррозионных повреждений тонкостенных труб» Датчики и системы, № 5, с. 10-14 (2021)

Предложен оригинальный подход к измерению толщины стенки и определению величины питтинговой коррозии тонкостенных труб (например, оболочек ТВЭЛов). Методика основана на регистрации частот и добротностей окружных резонансных колебаний участков трубы. При этом резонансные частоты таких колебаний зависят от средней толщины оболочки, а их добротность – от величины коррозионных повреждений.

Андреева О.А., Абраменко В.И., Малащук В.М. «Корональные дыры 24-го цикла по наблюдениям космического аппарата SDO» Геомагнетизм и аэрономия, 62, № 1, с. 3-10 (2022)

Исследовалась динамика площадей корональных дыр и их локализация на Солнце в 24-м и минимуме 24–25-го циклов солнечной активности. Исследование базируется на данных наблюдений, полученных инструментом Atmospheric Imaging Assembly в линии железа Fe XII 19.3 нм на борту космического аппарата Solar Dynamics Observatory в период 13.05.2010–31.12.2020 гг. Разделение всех корональных дыр рассматриваемого периода на полярные и неполярные показало: ежедневная суммарная площадь полярных корональных дыр увеличивается в минимумах солнечной активности и снижается в максимуме цикла. Это согласуется с общим представлением о полярных корональных дырах, как основном источнике дипольного магнитного поля Солнца. Наблюдается асимметрия площадей полярных корональных дыр в северной и южной полусферах, которая требует дальнейших объяснений. Показано, что площади неполярных корональных дыр меняются квази-синхронно с пятенной активностью Солнца, что позволяет предположить наличие физической связи этих двух явлений. По-видимому, природа магнитных полей полярных и неполярных корональных дыр разная. Магнитные силовые линии неполярных корональных дыр, возможно, представляют собой очень высокие петли, замыкающиеся через корону на других областях Солнца, в то время как магнитные силовые линии полярных корональных дыр уходят далеко в гелиосферу.

Хазан В.Л., Мышкин В.Ф., Хан В.А., Абрамова Е.С., Дворянчиков В.А., Завьялов М.С. «Помехоустойчивый модем для связи с глубоководными аппаратами» Оптика атмосферы и океана, 34, № 12, с. 986_-992 (2021)

Описана работа помехоустойчивого модема для беспроводной дистанционной связи с глубоководными аппаратами с использованием радиосигналов крайне низких частот с квадратурной внутриимпульсной фазовой модуляцией (КВИФМ). В КВИФМ квадратуры сигналов манипулированы взаимно ортогональными бинарными последовательностями, что позволяет одним радиоимпульсом с высокой помехоустойчивостью передавать различные кодовые комбинации, представляющие собой команды управления и связи. Показано, что метод передачи команд управления с использованием сигналов с КВИФМ дает энергетический выигрыш по сравнению с методом передачи информации сигналами с фазовой манипуляцией порядка 3 дБ. Поэтому предельная глубина передачи команд управления на подводные объекты увеличивается до 2 раз.

Шлык Н.С., Белов А.В., Абунина М.А., Ерошенко Е.А., Абунин А.А., Оленева В.А., Янке В.Г. «Влияние взаимодействующих возмущений солнечного ветра на вариации галактических космических лучей» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 6, с. 694-703 (2021)

На основе базы данных Форбуш-эффектов и межпланетных возмущений, созданной в Институте земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн, представлен анализ вариаций галактических космических лучей и изменения различных характеристик Форбуш-эффектов, связанных с влиянием на Землю взаимодействующих возмущений солнечного ветра (возмущения, временнoй интервал между регистрацией которых составляет менее 50 ч). Рассмотрены случаи парного взаимодействия высокоскоростных потоков из корональных дыр и корональных выбросов массы за 1995–2019 гг., приведен анализ поведения параметров солнечного ветра, межпланетного магнитного поля и вариаций космических лучей для двух типов взаимодействующих возмущений солнечного ветра (взаимодействие следующих друг за другом корональных выбросов массы и взаимодействие коронального выброса массы с высокоскоростным потоком из корональной дыры). Установлено, что для первых из пары взаимодействующих событий уменьшаются средние времена наступления минимума Форбуш-эффекта и регистрации максимума скорости солнечного ветра и модуля индукции межпланетного магнитного поля, т.е. вторые события из пары не дают полностью развиться первым. Также установлено, что наличие взаимодействия обогащает второе событие за счет ресурсов первого, увеличивая его геомагнитную эффективность и степень модуляции космических лучей в сравнении с изолированными событиями.

Хегай В.В., Легенька А.Д., Абунин А.А., Абунина М.А., Белов А.В., Гайдаш С.П. «Солнечная активность, вариации галактических космических лучей и глобальная сейсмичность Земли» Геомагнетизм и аэрономия, 62, № 1, с. 40-51 (2022)

Выполнен сопоставительный корреляционный анализ с 21 по 24 цикл солнечной активности между числом сильных (магнитуда M≥5.0) коровых (глубина гипоцентра 0≤h≤60 км) землетрясений в году (N_EQ+/Year), отражающим глобальную сейсмическую активность Земли, и суммарным годовым потоком солнечного излучения на длине волны 10.7 см (F10.7_Year), интегрально характеризующим уровень солнечной активности. Статистически значимый коэффициент линейной корреляции ρ(N_EQ/Year, F10.7_Year)=–0.414. Рассмотрена корреляция между N_EQ/Year и среднегодовой вариацией интенсивности потоков галактических космических лучей δ_Year на этом же временнoм интервале, при этом ρ(N_EQ/Year, δ_Year)=0.459, что позволяет объяснить ∼20% изменений N_EQ/Year в рамках линейной однофакторной модели изменениями δ_Year, и при рассмотрении солнечной активности и интенсивности галактических космических лучей как независимых факторов, формирующих сейсмическую активность Земли, теснота связи между интенсивностью галактических космических лучей и сейсмической активностью Земли оказывается больше, чем между солнечной активностью и сейсмической активностью Земли на изученном интервале времени для массива сильных землетрясений с M≥5.0. Такая умеренная корреляция может быть обусловлена соответствующим перераспределением давления на уровне тропосферы, связанным с увеличением облачности при росте интенсивности потоков галактических космических лучей в периоды низкой солнечной активности, непосредственно ионизирующих нижние слои атмосферы и опосредовано влияющих на динамические процессы в них. При этом происходят такие изменения режима глобальной циркуляции в тропосфере, которые способствуют активации “созревших” очагов сильных землетрясений основными барическими структурами атмосферы – циклонами и антициклонами.

Шлык Н.С., Белов А.В., Абунина М.А., Ерошенко Е.А., Абунин А.А., Оленева В.А., Янке В.Г. «Влияние взаимодействующих возмущений солнечного ветра на вариации галактических космических лучей» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 6, с. 694-703 (2021)

На основе базы данных Форбуш-эффектов и межпланетных возмущений, созданной в Институте земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн, представлен анализ вариаций галактических космических лучей и изменения различных характеристик Форбуш-эффектов, связанных с влиянием на Землю взаимодействующих возмущений солнечного ветра (возмущения, временнoй интервал между регистрацией которых составляет менее 50 ч). Рассмотрены случаи парного взаимодействия высокоскоростных потоков из корональных дыр и корональных выбросов массы за 1995–2019 гг., приведен анализ поведения параметров солнечного ветра, межпланетного магнитного поля и вариаций космических лучей для двух типов взаимодействующих возмущений солнечного ветра (взаимодействие следующих друг за другом корональных выбросов массы и взаимодействие коронального выброса массы с высокоскоростным потоком из корональной дыры). Установлено, что для первых из пары взаимодействующих событий уменьшаются средние времена наступления минимума Форбуш-эффекта и регистрации максимума скорости солнечного ветра и модуля индукции межпланетного магнитного поля, т.е. вторые события из пары не дают полностью развиться первым. Также установлено, что наличие взаимодействия обогащает второе событие за счет ресурсов первого, увеличивая его геомагнитную эффективность и степень модуляции космических лучей в сравнении с изолированными событиями.

Хегай В.В., Легенька А.Д., Абунин А.А., Абунина М.А., Белов А.В., Гайдаш С.П. «Солнечная активность, вариации галактических космических лучей и глобальная сейсмичность Земли» Геомагнетизм и аэрономия, 62, № 1, с. 40-51 (2022)

Выполнен сопоставительный корреляционный анализ с 21 по 24 цикл солнечной активности между числом сильных (магнитуда M≥5.0) коровых (глубина гипоцентра 0≤h≤60 км) землетрясений в году (N_EQ+/Year), отражающим глобальную сейсмическую активность Земли, и суммарным годовым потоком солнечного излучения на длине волны 10.7 см (F10.7_Year), интегрально характеризующим уровень солнечной активности. Статистически значимый коэффициент линейной корреляции ρ(N_EQ/Year, F10.7_Year)=–0.414. Рассмотрена корреляция между N_EQ/Year и среднегодовой вариацией интенсивности потоков галактических космических лучей δ_Year на этом же временнoм интервале, при этом ρ(N_EQ/Year, δ_Year)=0.459, что позволяет объяснить ∼20% изменений N_EQ/Year в рамках линейной однофакторной модели изменениями δ_Year, и при рассмотрении солнечной активности и интенсивности галактических космических лучей как независимых факторов, формирующих сейсмическую активность Земли, теснота связи между интенсивностью галактических космических лучей и сейсмической активностью Земли оказывается больше, чем между солнечной активностью и сейсмической активностью Земли на изученном интервале времени для массива сильных землетрясений с M≥5.0. Такая умеренная корреляция может быть обусловлена соответствующим перераспределением давления на уровне тропосферы, связанным с увеличением облачности при росте интенсивности потоков галактических космических лучей в периоды низкой солнечной активности, непосредственно ионизирующих нижние слои атмосферы и опосредовано влияющих на динамические процессы в них. При этом происходят такие изменения режима глобальной циркуляции в тропосфере, которые способствуют активации “созревших” очагов сильных землетрясений основными барическими структурами атмосферы – циклонами и антициклонами.

Аванесов Г.А., Бережков А.В., Бессонов Р.В., Воронков С.В., Жуков Б.С., Зубарев А.Э., Куделин М.И., Никитин А.В., Полянский И.В., Форш А.А., Эльяшев Я.Д. «Служебная телевизионная система КА Луна-25» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 6, с. 601-617 (2021)

В рамках создания космических аппаратов миссий Луна-25 и Луна-27 разработана телевизионная система СТС-Л, предназначенная для получения одиночных или серийных изображений с высокой детальностью в круговой зоне обзора. СТС-Л включает в себя восемь цифровых камер на фоточувствительных КМОП сенсорах и вычислительный блок, совмещенный с долговременным хранилищем данных. Поскольку работа КА предусматривается в районе Луны, в котором до сих пор не проводились исследования, полученные снимки позволят рассчитывать на новые данные о структуре и составе поверхности, спектральным и морфологическим свойствам реголита. В программе работы системы предусмотрены несколько основных режимов – видеосъемка поверхности Луны на этапе основного торможения КА, съемка полнокруговых панорам в ходе снижения и посадки КА и во время работы на поверхности, стереоскопическая съемка участка забора грунта для построения трехмерной модели участка поверхности, на котором производится забор грунта. С целью решения задачи регистрации высококонтрастных сцен на поверхности Луны в СТС-Л предусмотрен метод многоэкспозиционного формирования изображений с расширенным динамическим диапазоном. В работе приведено описание взаимодействия с манипуляторным комплексом и методика автоматизированного формирования замкнутых панорам.

Авдюшев В.А. «Коллокационный интегратор Lobbie в задачах орбитальной динамики» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 56, № 1, с. 36-46 (2022)

Исследуется эффективность нового коллокационного интегратора Lobbie, представленного в работе (Авдюшев, 2020), в сопоставлении с другими широко используемыми на практике интеграторами, а именно с коллокационным Рунге–Кутты, экстраполяционным Грэгга–Булирша–Штера, многошаговым Адамса–Мультона–Башфорта, а также с хорошо известным в небесной механике интегратором Эверхарта. Интеграторы тестируются в задачах орбитальной динамики. В частности, сравнительный анализ эффективности показывает, что при моделировании сложного орбитального движения (сильноэллиптического или с гравитационными маневрами), Lobbie превосходит по быстродействию другие интеграторы (кроме Эверхарта) в несколько раз, тогда как по точности – на несколько порядков. Корректное сравнение эффективности интегратора Эверхарта и Lobbie не представляется возможным, поскольку они не имеют общих порядков: у первого на разбиениях Радау только нечетные порядки, тогда как у последнего на разбиениях Лобатто только четные. Тем не менее, если сравнивать эффективность интеграторов смежных порядков, то в сильноэллиптическом случае интегратор Эверхарта (с более высоким порядком) уступает Lobbie по точности на один порядок. Достоинством Lobbie является также то, что он позволяет решать смешанные системы дифференциальных уравнений второго и первого порядков, которые, например, применяются в небесной механике для исследования динамического хаоса, а также для линеаризации, регуляризации и стабилизации уравнений движения. Чтобы воспользоваться интегратором Эверхарта для решения таких систем необходимо все уравнения второго порядка приводить к первому. Однако применительно к системам уравнений первого порядка эффективность интегратора Эверхарта становится заметно хуже.

Авербах В.С., Коньков А.И., Лебедев А.В., Малеханов А.И., Манаков С.А., Таланов В.И. «Методы когерентной инженерной сейсморазведки в Институте прикладной физики РАН» Геофизические технологии (Предыдущее название 2014–2017 гг.: "Технологии сейсморазведки"), № 2, с. 119-123 (2015)

Рассмотрены история и перспективы развития методов инженерной сейсморазведки в Институте прикладной физики РАН. Обращено внимание на особенности используемых сигналов и открывающиеся при этом возможности нестандартных методов зондирования природных сред. Рассмотрены примеры решения двух задач инженерной геофизики: профилирования при наличии границ со слабым контрастом параметров и поиска неоднородностей слабого контраста.

Адрианов А.Л., Сизаско В. «О некорректном представлении ударного процесса на ударных полярах в вязком теплопроводном газе» Сибирский аэрокосмический журнал, 22, № 4, с. 558-567 (2021)

Рассматриваются ударные газодинамические процессы, нашедшие широкое применение в ракетно-космической технике при конструировании и оптимизации устройств, энергетических установок. Производится анализ известных точных и асимптотических соотношений/условий на ударной волне, в частности – обобщенных дифференциальных соотношений (ОДС) на криволинейном косом скачке уплотнения для модели вязкого теплопроводного газа при больших числах Рейнольдса. Показаны преимущества использования дискретно-аналитического подхода, например: 1) возможность максимально использовать гладкость ударного газодинамического образования (скачка) в касательном направлении; 2) строить эффективные вычислительные алгоритмы, лишенные негативного действия аппроксимационной/искусственной вязкости на схематизированном разрыве. Параллельно рассмотрен весьма распространенный графический способ отображения результатов газодинамических расчетов на плоскость ударных поляр, предложенный Буземаном, и объёмный (3D) поляроид, предложенный В.Н. Усковым. Сам математический аппарат ударных поляр построен на точных соотношениях типа Ренкина–Гюгонио и неплохо зарекомендовал себя даже при моделировании течений вязкого теплопроводного газа. Однако в многочисленных литературных источниках присутствуют результаты (ударные решения) как физического, так и вычислительного экспериментов, которые не отображаются строго на ударных полярах. В настоящей работе показано, что в редких случаях данный и весьма распространённый способ такого отображения может быть и некорректным. Доказано, что основными причинами такого дефекта является совместное действие трех основных факторов: неравномерность течения перед ударным образованием, краевой эффект за ним, действие внешних фактора вязкости и механизма теплопроводности.

Акиньшин Р.В., Копьев В.Ф., Чернышев С.А. «О снятии вырождения собственных частот вихревого кольца с учетом кривизны вихревых линий» Акустика среды обитания. Сборник трудов Четвертой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2019). Москва, 24 мая 2019 г., с. 25-29 (2019)

Изучено возмущение стационарного движения тонкого изохронного вихревого кольца, с осесимметричным распределением завихренности в невязкой, несжимаемой жидкости. Было получено дисперсионное уравнение. Анализ дисперсионного уравнения позволил обнаружить новую неустойчивость.

Акиньшин Р.В., Карабасов С.А., Воронцов В.И. «Численное исследование тонального шума вертолетного винта с прямоугольными лопастями с помощью комплекса параллельных программ с применением MPI» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 42 (2021)

Рассматривается нестационарная задача об аэроакустике вертолетного винта на режиме висения, имеющего прямоугольные в плане лопасти, скомпонованные из несимметричного профиля NACA230-12. Расчет проводился на рабочей станции с процессором AMD Threadripper 3990X. Для распараллеливания применялась технология MPI, использовалось 64 ядра. Применяется гибридный метод расчета, согласно которому вначале рассчитывается ближнее поле, а затем находятся акустические характеристики в дальнем поле, при этом ближнее и дальнее поле разделены контрольной акустической поверхностью. В ближней области находятся значения параметров поля из прямого расчета уравнений Эйлера. Для дальней области применяется интегральный метод Фокса Вильямса–Хоукингса. Расчет проводился для четырех скоростей вращения лопасти, при этом было четыре угла установки лопасти (угол наклона сечения лопасти к плоскости вращения винта) для каждого режима. Численное решение уравнений Эйлера было получено для сетки 2 500 000 ячеек.

Акиньшин Р.В., Карабасов С.А., Воронцов В.И., Титарев В.А., Солнцев И.А. «Численное моделирование шума вертолетного винта» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 21-25 (2021)

Рассматривалась нестационарная задача об аэроакустике вертолетного винта на режиме висения. Расчет выполнялся на 64-ядерном процессоре с помощью специального программного комплекса, провалидированного с помощью экспериментальных данных на режиме висения. В рамках задачи была построена сетка и проведено моделирование акустических характеристик несущего вертолетного винта. В работе были получены визуализация поля течения, а также оценка шума в дальнем поле.

Соловьев С.И., Акопов В.С. «Имитационная модель системы устранения помпажных вибраций в авиадвигателе» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 657-661 (2019)

Рассматривается низкочастотная вибрация газотурбинного двигателя, называемая в авиации помпажем. Из многих факторов, сопровождающих помпажные вибрации, в работе рассматривается система анализа и устранения неоправданных скачков температуры за турбиной турбореактивного авиадвигателя. Предлагается управление частотой вращения ротора авиадвигателя. Разработана и предложена имитационная модель устранения помпажных вибраций в газотурбинном авиадвигателе летательного аппарата. Приведены результаты имитационного моделирования, которые свидетельствуют о работоспособности предложенной имитационной модели системы устранения помпажных вибраций.

Аксенов А.А., Тимушев С.Ф. «Метод аэроакустического моделирования лопаточных машин с дозвуковым течением» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 243-244 (2021)

Аксенов А.А., Бывальцев П.М., Бабулин А.А., Шевяков В.И. «IceVision – численное моделирование процессов обледенения самолетов» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 196 (2021)

При эксплуатации летательных аппаратов различного назначения одной из важнейших проблем, связанных с безопасностью полетов, является проблема обледенения их внешней поверхности. При сертификации воздушных судов (ВС) должна быть доказана возможность их безопасной эксплуатации в условиях обледенения (если не накладывается эксплуатационных ограничений на запрет эксплуатации в таких условиях). В ходе работ по достижению этой цели решается ряд задач, связанных с экспериментальным и расчётным моделированием процессов нарастания снежно-ледяных отложений в условиях обледенения, работы противообледенительных систем (при наличии) и пр. Необходимым условием сертификации ВС является экспериментальное подтверждение влияния ледяных отложений на аэродинамические характеристики. На ранних этапах проектирования это влияние получают при испытаниях моделей ВС в аэродинамических трубах с имитаторами ледяных отложений на крыле и оперении, а затем подтверждают в лётных испытаниях также с имитаторами. Основная сложность – правильное определение форм и размеров имитаторов льда. В идеале её можно получить из лётных испытаний в естественных условиях обледенения. Однако практически нереально при проведении испытаний попасть в метеорологические условия, полностью соответствующие нормируемым условиям обледенения. Поэтому для решения этой задачи критическое значение имеет численное моделирование, которое позволяет имитировать условия как нормируемые, так и естественные (полученные в летных испытаниях). По анализу соответствия результатов расчетов данным летных испытаний (в естественных условиях обледенения) проводится валидация компьютерных моделей и обоснование достоверности полученных расчетным способом форм и размеров ледяных образований, соответствующих нормируемым условиям обледенения. В настоящее время основными разработчиками авиационной техники для решения задач, связанных с явлением обледенения, используются двумерные специализированные расчетные методики. Из трехмерных расчетных методик наибольшее распространение получил программный комплекс ANSYSFENSAP-ICE, который также применяется всеми основными разработчиками авиационной техники. Несмотря на широкое распространение, этому программному комплексу присущи серьезные эксплуатационные ограничения, приводящие к значительным затратам инженерных ресурсов при попытке решать задачи обледенения сложных трехмерных конфигураций. Известны попытки разработать аналогичные программные продукты как у нас (ЛОГОС), так и за рубежом (STAR-CCM). Однако, отсутствует в открытых публикациях информация о том, что тот или иной программный продукт, кроме ANSYSFENSAP-ICE, был успешно применен для решения наиболее сложной задачи из класса задач моделирования обледенения – моделирования «влажного» обледенения полной компоновки летательного аппарата в течение длительного времени (45 мин и более). В работе основное внимание уделяется описанию полностью трехмерной методики расчета процессов обледенения IceVision, разработанной на основе отечественного программного комплекса FlowVision. Эта методика основана на физической модели обледенения, которая включает в себя несколько этапов: осаждение капель переохлажденной воды на поверхности самолета, частичное затвердевание, образование льда и течение пленки воды по льду и по свободной ото льда поверхности самолета. В отличие от существующих моделей обледенения, в методике IceVision наросты льда моделируется явным образом, а не через деформацию поверхности самолета. При этом учитывается испарение пленки воды, теплоперенос во льду и испарение (возгонка) льда, учет оторвавшихся от пленки воды капель. Кроме собственно задач обледенения самолета методика позволяет решать также ряд задач, связанных с работой противообледенительной системы самолета. В докладе приводятся результаты моделирования обледенения ВС при различных условиях полета. Также приводятся результаты валидации методики IceVision на экспериментальных и расчетных данных других авторов.

Аксенов А.Г., Чечеткин В.М. «Неравновесная нейтронизация и крупномасштабная конвекция при гравитационном коллапсе» Астрономический журнал, 99, № 1, с. 3-14 (2022)

Большая часть энергии, высвобождаемой при гравитационном коллапсе ядер массивных звезд, уносится нейтрино. С помощью 2D газовой динамики с учетом спектрального переноса нейтрино в рамках диффузии с ограничением потоков решается самосогласованная задача о гравитационном коллапсе. Показано, что крупномасштабная конвекция развивается в области вблизи нейтриносферы и приводит к увеличению средней энергии нейтрино до 15–18 МэВ, что в 1.5 раза выше результатов 1D расчетов. В данной работе уточнена простая модель нейтронизации в центральной непрозрачной области, строго говоря, применимая только в прозрачной области. Используемая 2D модель правильно воспроизводит высокий химический потенциал вырожденных электронов ∼60 MэВ в центре с высокой плотностью вещества, как в сферически симметричных расчетах с точным учетом слабого взаимодействия. Поскольку из-за запертых нейтрино нейтронизация в центре обратима, процесс развития неустойчивости в центре подавлен, высокий химический потенциал электронов в центре в уточненной модели нейтронизации не сказывается на энергии уходящих нейтрино. Полученные энергии нейтрино важны как для объяснения явления сверхновой, так и для постановки эксперимента по регистрации нейтрино от сверхновой.

Алгазин С.Д. «Флаттер пластины со смешанными краевыми условиями произвольной формы в плане» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 1, с. 153-156 (2022)

Методом математического моделирования исследуются флаттер пластины произвольной формы в плане. Для численного моделирования неустойчивых колебаний пластины предложен эффективный численный алгоритм без насыщения, который позволяет на редкой сетке получить приемлемую точность в приближенном решении. Стандартно критическая скорость флаттера ищется на двух сетках 9×15 и 15×31; критерием правильности расчета является близость полученных значений, возможно задать произвольную сетку. Произведены расчеты для эллиптической алюминиевой пластины для двух толщин h=0.003 и h=0.005 при разных направлениях вектора скорости потока. Совпадение расчетов на двух сетках удовлетворительное.

Алейник А.С., Власов А.А., Аширов А.Н. «Методы защиты волоконно-оптических интерферометров от воздействия акустических шумов окружающей среды» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 285-300 (2019)

В настоящее время волоконно-оптические измерительные системы на основе фазовых датчиков находят все более широкое применение в различных сферах науки и техники за счет своих эксплуатационных и точностных параметров. Важнейшей составной частью таких систем являются волоконно-оптические интерферометры, в которых происходит пространственное и временное сведение опорного и измерительного оптических импульсов. Существует серьезный фактор, ограничивающий точность и динамический диапазон таких систем – чувствительность волоконно-оптического интерферометра к внешним шумам и вибрациям за счет эффекта фотоупругости, воздействию которого подвержено оптическое волокно. На исследование возможностей ослабления действия этого фактора и, соответственно, повышения точности упомянутых измерительных систем направлено предлагаемое научнотехническое исследование. В результате подготовлен перечень экспериментально проверенных технических решений и подходов, применение которых позволяет ослабить влияние упомянутого эффекта на 3 порядка (до 1000 раз) в диапазоне частот от 10 до 500 Гц.

Александров А.В., Дородницын Л.В., Дубень А.П. «Генерация турбулентных полей скорости методом анизотропных фильтров для задач аэроакустики» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 190 (2021)

Искусственные турбулентные поля скорости широко используются в задачах вычислительной аэроакустики. Среди свойств, которые должны воспроизводиться сгенерированными полями, обычно выделяют несжимаемость (бездивергентность), а также требуемые спектральные характеристики и статистические параметры, такие как одноточечные моменты первого и второго порядка, двухточечные моменты второго порядка. Последнее особенно важно при оценке шума в дальнем поле. Помимо этого, в синтетических полях должны правильно воспроизводиться масштабы турбулентности. В анизотропном случае данное требование относится к масштабам по трем пространственным направлениям. В настоящей работе турбулентные поля генерируются методом анизотропных фильтров. Получаемые поля исследуются с точки зрения свойств, важных для задач вычислительной аэроакустики. Проводится сравнение с наиболее распространенным вариантом спектрального метода.

Манцевич С.Н., Доброленский Ю.С., Евдокимова Н.А., Кораблёв О.И., Калинников Ю.К., Вязоветский Н.А., Дзюбан И.А., Сапгир А.Г., Степанов А.В., Титов А.Ю., Александров К.В., Бондаренко А.В., Докучаев И.В., Князев М.Г., Докучаев А.Я., Кулаков Ф.В. «Лунный инфракрасный спектрометр с телевизионной поддержкой рабочего поля манипулятора (ЛИС-ТВ-РПМ)» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 6, с. 550-561 (2021)

Представлен акустооптический лунный инфракрасный спектрометр (ЛИС), предназначенный для минералогического анализа и оценки гидратации реголита поверхности Луны вблизи посадочного модуля. Приведены его оптическая схема, характеристики, результаты калибровок и лабораторных измерений. Спектрометр ЛИС предназначен для регистрации спектра солнечного излучения, отраженного поверхностью Луны, и будет функционировать в составе комплекса научной аппаратуры посадочного аппарата Луна-25. Прибор монтируется на манипуляторе посадочного аппарата таким образом, что его поле зрения находится внутри поля зрения стереокамер телевизионной поддержки рабочего поля манипулятора (ТВ РПМ). Прибор работает в спектральном диапазоне 1.15–3.4 мкм, включающем полосы поглощения OH/H₂O, со спектральным разрешением порядка 25 см^–1. Принцип действия прибора основан на акустооптической спектральной фильтрации оптического излучения.

Мажукин В.И., Королева О.Н., Шапранов А.В., Демин М.М., Алексашкина А.А. «Определение теплофизических свойств золота в области фазового перехода плавление – кристаллизация. Молекулярно-динамический подход» Математическое моделирование, 34, № 1, с. 59-80 (2022)

Рассматривается молекулярно-динамическое (МД) моделирование теплофизических свойств чистого металлического золота (Au) и гистерезиса с целью исследования его поведения при фазовых превращениях плавление–кристаллизация, т.е. при переходе твердое тело – жидкость. Представлены результаты вычислительных экспериментов, в которых получены температурные зависимости ряда теплофизических характеристик металла. Подтверждена возможность образования сильно перегретых метастабильных состояний твердой фазы при быстром нагреве Au.

Иноземцев А.А., Алексенцев А.А., Синер А.А. «Акустическое проектирование двигательных установок» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 11-12 (2021)

Рассматриваются основные направления акустического проектирования двигательных установок с целью обеспечения норм по шуму самолетов на местности. Освещаются перспективы производства, эксплуатации, модернизации двигателей семейства ПС-90А, ПД-14 и состояние разработки двигателей нового поколения, находящейся на этапе НИОКР.

Алексюк А.И. «Области пониженной полной энтальпии в ближнем следе за телом в потоке вязкого газа» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 69-80 (2022)

Изучается влияние формы обтекаемого тела на степень охлаждения (снижение температуры торможения) газа в областях пониженной полной энтальпии в следе. Течения моделируются путем численного решения уравнений Навье-Стокса для задач двумерного обтекания теплоизолированных тел потоком вязкого совершенного газа при числах Рейнольдса Re=1000 и Маха M_→=0.4. В качестве обтекаемых тел рассматриваются цилиндры эллиптического сечения и пара круговых цилиндров, расположенных поперек потока. Обсуждается точность результатов упрощенной модели для описания этого явления на основе поля скоростей в развитом следе. Приводятся примеры, показывающие, что неучет перераспределения полной энтальпии при вихреобразовании в подобных моделях может приводить к значительным расхождениям с данными численных расчетов в вихревых ядрах.

Алесин В.С., Бугаев М.А., Губский В.В., Игнатьев С.Г., Павленко О.В. «Аэродинамическое и акустическое проектирование и экспериментальные исследования толкающего воздушного винта» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 206-207 (2021)

Алешкин В.М., Сухов В.Н. «К вопросу натурной оценки звукоизоляции составных ограждений в общественных зданиях» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 429-436 (2019)

Рассматривается современное состояние нормирования звукоизоляции ограждающих конструкций в общественных зданиях и анализируется соответствие между расчетными либо лабораторными значениями изоляции воздушного шума (Rw) и фактически измеряемыми значениями (R'w, DnT,w). Приводится сравнение теоретически рассчитанных и измеренных в натурных условиях индексов звукоизоляции офисных перегородок, имеющих неоднородный состав (стекло, сэндвич-панели, двери) с наличием сквозных щелей. Представляется, что полученные результаты окажутся полезными на практике при проектировании защиты от шума в общественных зданиях и позволят более точно определять необходимую звукоизоляцию неоднородных по составу ограждающих конструкций с учетом их реальных свойств.

Алимов Н.И., Горбулин В.И., Сударь Ю.М. «Формирование семейства траекторий свободного сферического движения космического аппарата как твёрдого тела, обеспечивающих переориентацию его оси динамической симметрии в заданное положение» Труды Московского авиационного института, № 121, http://trudymai.ru/published.php?ID=162637 (2021)

DOI: 10.34759/trd-2021-121-02 Получены аналитические соотношения для определения параметров траекторий свободного (по инерции) сферического движения космического аппарата как твёрдого тела, обеспечивающих переориентацию его оси динамической симметрии в заданное положение. Введена каноническая система координат, в которой углы ориентации связанной системы координат со временем изменяются линейно. Указана особенность, объясняющая неоднозначность определения начального значения угла собственного вращения, и предложен вариант устранения указанной неоднозначности. Показано, что формирование траектории сферического движения твёрдого тела, обеспечивающей перенацеливание оси динамической симметрии в требуемое положение за заданное время, является базовой задачей при выборе управления переориентацией в импульсной постановке. Получаемые решения позволяют достаточно точно оценивать длительность процесса перенацеливания оси динамической симметрии космического аппарата и потребных энергозатрат.

Федоров А.В., Быченок В.А., Беркутов И.В., Алифанова И.Е. «Сопоставление результатов экспериментальных и расчетно-теоретических исследований механических напряжений» Приборы, № 6, с. 30-37 (2021)

С целью научного обоснования экспериментальных методов ультразвукового контроля механических напряжений (МН) были проведены исследования по измерению МН, действующих в материале балки при ее изгибе, и соответствующие расчеты по оценке МН. Для контроля МН при поперечном изгибе образца использовали два комплекта средств контроля МН. Результаты измерений МН посредством ультразвуковых методов контроля и результаты расчета показали удовлетворительную сходимость. Показано, что, используя одновременно два предложенных метода контроля МН, можно получить полное представление о напряженно-деформированном состоянии тела. Ключевые слова: напряжения, ультразвук, акустоупругость, изгиб.

Алчагиров Б.Б., Хибиев А.Х., Канаметова О.Х., Латипов А.Л., Лесев В.Н., Коков З.А., Дышекова Ф.Ф. «Устройство для определения влияния механических колебаний лежащей капли на результаты измерений поверхностного натяжения» Приборы, № 5, с. 48-54 (2021)

Описана цельнопаяная измерительная ячейка, созданная авторами для определения степени влияния вертикальных механических колебаний лежащей капли на точность измерений поверхностного натяжения. Испытания измерительной ячейки показали, что небольшие механические колебания, возбуждаемые одиночным ударом, направленным вдоль вертикальной оси, проходящей через вершину симметричной лежащей капли, приводят к изменениям величины поверхностного натяжения, амплитуда которых может превысить погрешность измерений в 10 раз. Ключевые слова: галлий, лежащая капля, малые механические колебания, поверхностное натяжение, точность измерений.

Амирханян В.Р. «Блазар S50716+714: вариация линейной поляризации» Астрофизический бюллетень, 77, № 1, с. 34-42 (2022)

С января 2019 г. по февраль 2021 г. на телескопе САО РАН Цейсс-600 выполнялись наблюдения линейной поляризации объекта S5 0716+714. В качестве поляроида использована пластина Феликса Савара. В результате получен фурье-спектр мощности переменности линейной поляризации в диапазоне частот f=10–150 дней^–1 без признаков гармонической компоненты, который пропорционален степенному закону распределения F∼f^–0.55. Распределение значений поляризации за весь период наблюдений подчиняется распределению Релея, которое не показывает признаков периодической компоненты. Наблюдается гармоническая зависимость поляризации от блеска объекта с периодом 10 мЯн

Ананьев Р.А., Дмитревский Н.Н., Росляков А.Г., Черных Д.В., Мороз Е.А., Зарайская Ю.А., Семилетов И.П. «Использование комплексных акустических методов для мониторинга процессов эмиссии газов на шельфе арктических морей» Океанология, 62, № 1, с. 151-157 (2022)

Эмиссия природного газа со дна моря к поверхности в шельфовых областях арктических морей вызывает все больший интерес у исследователей. В последнее время для регистрации потоков природного газа, истекающего со дна моря, в основном используются различные типы акустических приборов. Гидро- и сейсмоакустическое оборудование в различных комбинациях было установлено в виде акустического комплекса и успешно использовалось в научных рейсах судов РАН в 2011–2020 гг. в морях арктического шельфа России. Настоящая статья посвящена аспектам использования аппаратуры для обнаружения областей водной и осадочной толщи с повышенным насыщением природными газами, а также описанию некоторых полученных результатов.

Анахин В.Д. «Моделирование колебаний нелинейной динамической системы» Вестник Бурятского Государственного Университета. Математика, информатика, № 2, с. 4-9 (2014)

Разработана математическая модель инновационного процесса, имеющего перспективу использования в ряде отраслей промышленного производства в целях создания и совершенствования новых аппаратов и технологий. Основное условие возникновения нового эффекта – асимметрия колебаний нелинейной динамической системы.

Андреева О.А., Абраменко В.И., Малащук В.М. «Корональные дыры 24-го цикла по наблюдениям космического аппарата SDO» Геомагнетизм и аэрономия, 62, № 1, с. 3-10 (2022)

Исследовалась динамика площадей корональных дыр и их локализация на Солнце в 24-м и минимуме 24–25-го циклов солнечной активности. Исследование базируется на данных наблюдений, полученных инструментом Atmospheric Imaging Assembly в линии железа Fe XII 19.3 нм на борту космического аппарата Solar Dynamics Observatory в период 13.05.2010–31.12.2020 гг. Разделение всех корональных дыр рассматриваемого периода на полярные и неполярные показало: ежедневная суммарная площадь полярных корональных дыр увеличивается в минимумах солнечной активности и снижается в максимуме цикла. Это согласуется с общим представлением о полярных корональных дырах, как основном источнике дипольного магнитного поля Солнца. Наблюдается асимметрия площадей полярных корональных дыр в северной и южной полусферах, которая требует дальнейших объяснений. Показано, что площади неполярных корональных дыр меняются квази-синхронно с пятенной активностью Солнца, что позволяет предположить наличие физической связи этих двух явлений. По-видимому, природа магнитных полей полярных и неполярных корональных дыр разная. Магнитные силовые линии неполярных корональных дыр, возможно, представляют собой очень высокие петли, замыкающиеся через корону на других областях Солнца, в то время как магнитные силовые линии полярных корональных дыр уходят далеко в гелиосферу.

Воронцов В.И., Зайцев М.Ю., Карабасов С.А., Аникин В.А. «Исследование влияния геометрических параметров лопасти на тональный шум несущего винта вертолета» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 40 (2021)

Проводится численное исследование тонального шума несущего вертолётного винта при различных режимах обтекания и изменяющихся геометрических параметрах лопасти. Для расчета акустических характеристик, обусловленных нестационарной нагрузкой на лопастях, используется программный комплекс, реализующий гибридный метод расчета. На первом шаге рассчитывается ближнее поле вокруг лопасти с помощью параллельной программы вычисления уравнений Эйлера. На втором шаге находятся акустические характеристики в дальнем поле с помощью интегрального метода Фокса Вильямса–Хоукингса (ФВХ) с использованием проницаемых контрольных поверхностей, охватывающих лопасть. Проведена валидация программного комплекса путем сравнения результатов расчета звукового поля модельного несущего винта вертолета, скомпонованного из лопастей прямоугольной формы в плане, и имеющих линейную геометрическую крутку –9°, с результатами акустических измерений, проведенных на открытом гоночном стенде для режима висения.

Самохин В.Ф., Крицкий Б.С., Миргазов Р.М., Аникин В.А., Селеменев С.В. «Акустическое поле вертолётов соосной схемы» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 43 (2021)

Обсуждаются обобщенные энергетические, пространственные и спектральные характеристики акустического излучения вертолетов соосной схемы на режиме горизонтального полета с крейсерской скоростью 120–250 км/ч. В лётном эксперименте получены данные о мощности и спектре суммарного акустического излучения. Определены мощность, направленность и спектральный состав импульсной составляющей акустического излучения вертолета.

Аникин В.А., Артемчук Н.В., Асланов А.Р., Герасимов О.В., Индруленайте Я.А., Пашков О.А. «Численное моделирование аэродинамики несущего винта в широком диапазоне режимов» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 40 (2021)

Представлены результаты исследований аэродинамики одиночного трехлопастного несущего винта легкого многоцелевого вертолета диаметром 8,4 м на режимах висения и горизонтального полета, проведенных в ООО «ВР-Технологии». Исследования проводились с использованием математической модели, основанной на решении дискретных аналогов уравнений газодинамики для модели вязкого сжимаемого газа на трехмерных структурированных и неструктурированных расчетных сетках. Азимутальное и маховое движение абсолютно жестких лопастей несущего винта учитывалось с помощью технологий вложенной и динамической перестраиваемой расчетной стеки. Также представлены полученные суммарные и распределенные нестационарные аэродинамические характеристики несущего винта, а также структура обтекания лопастей, проанализировано влияние технологии учета движения лопастей на получаемые результаты, доказана физичность и непротиворечивость результатов, полученных с использованием разных математических моделей. Проведено сравнение результатов численного моделирования с экспериментальными данными, полученными в АДТ Т-101 ЦАГИ.

Тюрина Н.В., Минина Н.Н., Анисимов Е.П. «BIM стандарты и проектирование шумозащиты автодорог» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 794-799 (2019)

Рассмотрены изменения в основополагающих нормативно-правовых актах Российской Федерации, связанные с внедрением BIM-технологии в проектирование, даны ссылки на основные нормативные документы, содержащие требования к информационному моделированию, разработан алгоритм создания BIM-модели основных шумозащитных мероприятий, представлены элементы шумозащитных экранов и шумозащитного остекления из BIM модели автомобильной дороги.

Анищенко Г.А., Георгиев А.Ф., Иванова Е.В., Кузьмин Д.А., Лесных Т.О., Никитин Е.А., Паранин Г.В., Трифонов М.А. «Измерение виброакустических параметров гидросистемы пассажирского самолета при работе гидронасоса» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 128-130 (2021)

В рамках мероприятий по улучшению акустического комфорта пассажирского салона пассажирского самолета были выполнены работы по выявлению источников внутреннего шума и определению их акустических характеристик. В ходе работ установлено, что одним из значимых источников шума является плунжерный гидронасос (ПГН) гидросистемы (ГС).

Анохина Е.Н., Горбушин А.Р., Столяров Е.П., Тытык М.Н. «Пульсации полного и статического давления в перфорированной рабочей части трансзвуковой аэродинамической трубы Т-128» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 124-125 (2021)

При исследовании ламинарно-турбулентного перехода пограничного слоя, акустических и нестационарных аэродинамических характеристик моделей летательных аппаратов в аэродических трубах важно знать уровень и характер пульсаций параметров потока в рабочей части, в том числе полного и статического давления. Одно из первых исследований пульсаций давления в аэродинамических трубах ЦАГИ выполнено под руководством С. П. Стрелкова. В трансзвуковой аэродинамической трубе ЦАГИ Т-128 измерены пульсации статического давления на перфорированных и щелевых стенках рабочих частей. В настоящей работе исследуются пульсации полного и статического давления на границе ядра потока рабочей части № 1 аэродинамической трубы Т-128.

Писарев П.В., Аношкин А.Н., Максимова К.А. «Исследование взаимовлияния призматических резонаторов Гельмгольца» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 199-207 (2019)

Сформулированы физическая и математическая модели прогнозирования акустических свойств призматических резонаторов Гельмгольца (ячеек звукопоглощающих конструкций), найдено распределение акустических давлений внутри канала и в резонаторах, установленных на боковой стенке канала. Осуществлен расчет коэффициента потери акустического давления волны на выходе из канала для группы призматических резонатор одинакового и различного объема для монохроматической звуковой волны в диапазоне частот 1500–3000 Гц. Подтверждена гипотеза о снижении акустической эффективности группы близко расположенных призматических резонаторов одинакового объема. Выявлены закономерности и основные механизмы взаимовлияния резонаторов призматической формы.

Савельев И.А., Антипенко А.О. «Фазовые характеристики голосовых вокализмов как следующий возможный этап развития систем защиты речевой связи» Вестник УрФО. Безопасность в информационной сфере, № 4, с. 5-14 (2021)

Отмечается, что экспоненциальное увеличение мощности вычислительных систем, в том числе домашнего использования, а также стремительное развитие алгоритмов машинного обучения, особенно в части анализа и синтеза речи, уже привели к появлению новых относительно доступных видов угроз обеспечению конфиденциальности и целостности системам речевой связи. Вместе с тем использование удобных речевых технологий в некоторых специфических задачах, например, биометрической аутентификации говорящего, сильно ограничено из-за возникающих проблем безопасности. В статье подробно рассмотрены характеристики речевых сигналов и приведены их основные модели (Гильбертовская модель, а также модель синусоидального описания речевого сигнала МакАуэля и Куатьери). Автор предлагает обратить внимание на фазовые характеристики голосовых вокализмов как на один из возможных путей купирования новых угроз системам речевой связи. Внимание при написании статьи уделено их практическому использованию – описаны основные области применения, а также представлено программное обеспечение, позволяющее анализировать и использовать фазовые характеристики во многих задачах защиты речевой информации. В выводах автор подчёркивает необходимость продолжения исследования возможной области применения фазовых характеристик, в том числе для надёжной аутентификации диктора. Ключевые слова: голосовые вокализмы, защита речевой информации, разборчивость, речевой сигнал, фазовые характеристики, синусоидальная модель.

Марков А.А., Максимова Е.А., Антипов А.Г. «Динамическая коррекция чувствительности дефектоскопических каналов при высокоскоростном контроле рельсов» Дефектоскопия, № 12, с. 3-14 (2021)

DOI: 10.31857/S0130308221120010

Антипова А.В., Мосенков А.В., Макаров Д.И., Решетников В.П. «Декомпозиция изображений ультратонких галактик» Астрофизический бюллетень, 76, № 4, с. 430-439 (2021)

Представляется фотометрическая декомпозиция спиральных галактик, видимых под очень большим углом к наблюдателю, практически с ребра. Наша выборка содержит порядка 150 галактик морфологических типов Sc–Sd с видимым отношением осей a/b>10 в фильтре B. Данный тип галактик интересен тем, что их существование сложно объяснить в рамках современной иерархической модели формирования галактик. Кроме того, галактики, видимые под углом к наблюдателю i∼90°, позволяют изучать распределение вещества в вертикальном направлении. В работе были использованы данные обзора неба Pan-STARRS в фильтрах g, r, i, z, y. При декомпозиции применялась двухкомпонентная модель, включающая балдж и диск. Также представлены результаты исследования данной выборки, в том числе поиск корреляций между полученными при декомпозиции параметрами, а также результаты сравнения параметров с данными каталога видимых с ребра галактик EGIS для пересекающихся объектов.

Кузнецов Г.В., Антонов Д.В., Войтков И.С., Исламова А.Г., Кропотова С.С., Шлегель Н.Е. «Закономерности тепломассообмена при локализации очагов низовых лесных пожаров с применением заградительных полос» Инженерно-физический журнал, 94, № 3, с. 796-810 (2021)

Представлены результаты полевых экспериментов по установлению макроскопических закономерностей тепломассообмена при локализации очага низового лесного пожара с применением заградительной полосы в виде увлажненного слоя лесных горючих материалов (хвои, листьев, веточек и их смеси) перед фронтом их пламенного горения и пиролиза. Основное внимание уделено комплексному анализу влияния дисперсности водяного аэрозоля (концентрации и размеров капель), используемого для формирования заградительной полосы, на ее параметры. Показано, что условия эффективной локализации и подавления пламенного горения и термического разложения лесных горючих материалов могут быть достигнуты при создании группы заградительных полос разной ширины с разными глубинами промачивания материала. Выполнено прогнозирование параметров заградительных полос (объем воды, ширина и глубина промачиваемого слоя материала, удельная плотность орошения), необходимых и достаточных для локализации очагов горения разных габаритных размеров, соответствующих реальным лесным пожарам. Ключевые слова: сверхзвуковая струя, ближнее звуковое поле, форкамера.

Халиулин Р.Р., Антонов Т.Э. «Расчетное и экспериментальное исследование шума газовых струй» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 266-271 (2021)

Шум, возникающий в результате истечения высокоскоростных струй в затопленное пространство, широко встречается в различных технических устройствах. Шум негативно влияет как на здоровье человека, так и на конструктивные элементы. В связи с этим исследование параметров шума высокоскоростных газовых струй является актуальной научно-технической задачей. В представленной работе приведены результаты численных исследований течения воздушных струй, истекающих из сопла диаметром 55 мм. Расчетные данные получены с использованием стандартной κ–ε модели турбулентности. Верификация результатов численных исследований проведена на базе имеющихся экспериментальных данных.

Ксенофонтова В.К., Луценко Е.С., Антропов Р., Храмов А.В. «Распространение аудиоплееров как реакция на шумовое загрязнение окружающей среды» Акустика среды обитания. Сборник трудов Пятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2020). Москва, 24 апреля 2020 г., с. 117-122 (2020)

Широкое распространение аудиоплееров и рост разновидностей музыкальных наушников во многих странах закономерно приводит к развитию нарушений слуха у миллионов людей. Чаще всего это связывают с рекреацией (увлечение музыкой, молодежная мода, желание изолироваться от отвлекающего шума и др.) Обследование 1400 человек с помощью соцопроса и анкетирования показало, что 46–62% опрошенных респондентов связывают использование аудиоплееров с раздражающим действием на них различных видов постороннего шума (транспортный шум, музыка, разговорная речь, отвлекающие звуковые сигналы и т.п.), что соответствует понятию «фонофобия». Следовательно, использование аудиоплееров является часто следствием шумового загрязнения окружающей среды. Необходимо изучить проблему и оценить риск развития тугоухости и гиперакузии из-за частого использования музыкальной внутриканальной гарнитуры

Ануфриев Б.Ф., Аблеев А.Н., Мартыненко С.П., Мартыненко С.С. «Ультразвуковая система контроля толщины стенки и коррозионных повреждений тонкостенных труб» Датчики и системы, № 5, с. 10-14 (2021)

Предложен оригинальный подход к измерению толщины стенки и определению величины питтинговой коррозии тонкостенных труб (например, оболочек ТВЭЛов). Методика основана на регистрации частот и добротностей окружных резонансных колебаний участков трубы. При этом резонансные частоты таких колебаний зависят от средней толщины оболочки, а их добротность – от величины коррозионных повреждений.

Арбатов А.Г. «Идеи академика А.Д. Сахарова и стратегическая стабильность» Вестник Российской академии наук (РАН), 91, № 12, с. 1104-1107 (2021)

Ардашев И.О. «Обработка и анализ данных полевых измерений авиационного шума» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 140-141 (2021)

Первичная обработка данных измерений включает в себя фиксацию значений максимальных уровней звука всех акустических событий для всех мест проведения измерений с оценкой количества и типа операций ВС, соответствующих данному месту. Выделение значений уровней звука по каждому выполненному полету за период наблюдений проводится как путем прямых наблюдений, так путем анализа хронограмм измерений звука. Хронограммы записей звука представляют собой временные последовательности значений уровней звука. Анализ записей уровней звука в местах проведения измерений позволяет однозначно выделить шум авиационного источника из общего шумового фона.

Семена А.Н., Мереминский И.А., Арефьев В.А., Лутовинов А.А. «GX 339-4: Согласуется ли модель прецессии горячего течения с инфракрасной переменностью в маломассивных рентгеновских двойных системах?» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 12, с. 892-899 (2021)

В ходе аккреционных вспышек маломассивные рентгеновские двойные демонстрируют сложное поведение, сопровождающееся быстрым изменением спектральных и временных характеристик излучения во всем диапазоне электромагнитного спектра – от радио до жесткого рентгеновского. До сих пор отсутствует полная, самосогласованная модель, описывающая все наблюдаемые явления, в том числе быстрые изменения потока в видимом и близком инфракрасном диапазонах и связь этих изменений с рентгеновским излучением, а наблюдаемая эволюция вспышек описывается в терминах смены характерных состояний. По данным квазиодновременных оптических, инфракрасных и рентгеновских наблюдений показано, что резкому падению яркости оптического излучения вблизи перехода из ‘‘низкого/жесткого’’ состояния в ‘‘высокое/мягкое’’ сопутствует увеличение частоты наблюдающихся квазипериодических осцилляций рентгеновского излучения. Такое поведение может быть объяснено в рамках модели, в которой и рентгеновское и оптическое излучения производятся синхротронным механизмом в горячем течении вблизи компактного объекта.

Аникин В.А., Артемчук Н.В., Асланов А.Р., Герасимов О.В., Индруленайте Я.А., Пашков О.А. «Численное моделирование аэродинамики несущего винта в широком диапазоне режимов» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 40 (2021)

Представлены результаты исследований аэродинамики одиночного трехлопастного несущего винта легкого многоцелевого вертолета диаметром 8,4 м на режимах висения и горизонтального полета, проведенных в ООО «ВР-Технологии». Исследования проводились с использованием математической модели, основанной на решении дискретных аналогов уравнений газодинамики для модели вязкого сжимаемого газа на трехмерных структурированных и неструктурированных расчетных сетках. Азимутальное и маховое движение абсолютно жестких лопастей несущего винта учитывалось с помощью технологий вложенной и динамической перестраиваемой расчетной стеки. Также представлены полученные суммарные и распределенные нестационарные аэродинамические характеристики несущего винта, а также структура обтекания лопастей, проанализировано влияние технологии учета движения лопастей на получаемые результаты, доказана физичность и непротиворечивость результатов, полученных с использованием разных математических моделей. Проведено сравнение результатов численного моделирования с экспериментальными данными, полученными в АДТ Т-101 ЦАГИ.

Баев А.Р., Митьковец А.И., Асадчая М.В., Майоров А.Л. «Импульсно-лазерное возбуждение и прохождение ультразвуковых волн через наномагнитную жидкость» Приборы и методы измерений, 12, № 3, с. 211-219 (2021)

Магнитные жидкости относятся к классу наноматериалов, обладающих высоким коэффициентом поглощения света, агрегативной и седиментационной устойчивостью, а также управляемостью внешними полями, что представляет интерес для использования в области оптоакустики. Цель работы состояла в экспериментальном исследовании эффекта оптоакустического преобразования в магнитной жидкости в зависимости от концентрации дисперсной фазы и способа воздействия на неё лазерного излучения, а также выявления возможностей использования магнитной жидкости в качестве элемента оптоакустического преобразования в ряде приложений. Проведён краткий анализ механизма оптоакустического преобразования в магнитной жидкости и разработана методика и установка, реализующая теневой вариант измерений, где в качестве источника импульсно-лазерного воздействия на магнитную жидкость использован лазер типа Lotis. В качестве материала световода, передающего энергию лазерного излучения в магнитной жидкости, использованы кварц и воздух. Приём ультразвуковых сигналов производился пьезопреобразователем на рабочей частоте 5 МГц. В процессе измерений варьировалась концентрация дисперсной фазы в магнитной жидкости (0–8%) и энергия в импульсе (0–10 мДж). Впервые установлено, что: а) амплитуда функции оптоакустического преобразования в магнитной жидкости в зависимости от концентрации дисперсной фазы, имеет максимум, величина и положение которого на оси концентраций определяется свойствами световода; б) для всех образцов в пределах погрешности измерений установлена квазилинейная зависимость указанной амплитуды от энергии в импульсе в диапазоне 0–8 мДж. Предложен ряд схемных решений использования эффекта оптоакустического преобразования в магнитной жидкости для ввода сигнала в исследуемые объекты – применительно к их дефектоскопии и структуроскопии, а также для решения обратной задачи – измерения интенсивности лазерного излучения.

Баев А.Р., Майоров А.Л., Левкович Н.В., Шавловский Д.В., Асадчая М.В. «Влияние геометрии и граничных условий в области сцепления материалов на рассеяние ультразвуковых волн. Ч. 1. Теоретическое моделирование» Приборы и методы измерений, 12, № 2, с. 124-132 (2021)

Повышение эффективности, надёжности и производительности ультразвукового контроля соединения материалов сваркой, пайкой, склеиванием и др. является важной народнохозяйственной задачей. Цель работы состояла в установлении условий повышения чувствительности и достоверности обнаружения дефектов сцепления материалов на основе моделирования полей ультразвуковых мод, рассеянных дефектами разной геометрии. Впервые в максимальном приближении выполнен расчёт и анализ полей рассеяния ультразвуковых волн при перемещении пятна акустического луча в виде эллипса или длинной полосы относительно дефектной области с дискретными и плавно изменяющимися в ней граничными условиями. Для характеристики последних с точки зрения взаимодействия упругой волны с границей сред предложено использовать преимущественно фазовый сдвиг τ между волнами, рассеянными от дефектной и бездефектной границы, существенно сказывающийся на изменении параметров результирующего поля рассеяния в его периферийной зоне. Т. е., τ является важным параметром, характеризующим степень сцепления материалов и оказывающим превалирующее влияние на чувствительность предлагаемого метода обнаружения слабо выявляемых дефектов. Установлены особенности эволюции структуры полей рассеяния, являющиеся первичными для разработки методик контроля сцепления материалов предложенным методом. При достаточно малых значениях угла приёма ультразвуковых колебаний в меридиональной плоскости максимум чувствительности измерений достигается в динамическом режиме и приёме рассеянных волн под азимутальными углами, соответствующими 1-му экстремуму диаграммы направленности поля рассеяния опорного акустического луча.

Баев А.Р., Левкович Н.В., Асадчая М.В., Майоров А.Л., Размыслович Г.И., Бурнос А.Ю. «Влияние геометрии и граничных условий в области сцепления материалов на рассеяние ультразвуковых волн. Ч. 2. Особенности экспериментального моделирования» Приборы и методы измерений, 12, № 4, с. 301-310 (2021)

Повышение эффективности акустической диагностики объектов со слоистой структурой применительно к выявлению слабо выявляемых дефектов сцепления материалов является важной производственной задачей. Цель работы состояла в экспериментальном моделировании рассеяния ультразвуковых волн на образцах предложенных конструкций имитаторов дефектов с дискретно и плавно изменяющимися граничными условиями, коррелирующими с фазовой характеристикой продольных волн в процессе их взаимодействия с дефектной границей контактирующих материалов. Проведён краткий анализ некоторых методов и средств экспериментального моделирования рассеяния объёмных и поверхностных волн на границах контактирующих материалов применительно к совершенствованию метода обнаружения слабо выявляемых дефектов сцепления (адгезии) материалов. Для этого разработана и изготовлена иммерсионная установка, работающая в теневом режиме и позволяющая моделировать пространственные поля рассеянных продольных волн на неоднородной или дефектной границе сцепления материалов. Как предполагается, взаимодействующие с такой границей волны приобретают дискретный или плавно изменяющийся фазовый сдвиг, существенно сказывающийся на формировании поля рассеяния в его периферийной зоне. Увеличение же этого сдвига позволяет значительно повысить чувствительность обнаружения слабо выявляемых дефектов. Проведено экспериментальное исследование рассеяния продольных волн на разработанной установке и имитаторах дефектов, моделирующих дискретно и плавно изменяющиеся граничные условия, которые согласуются с изменением фазового сдвига рассеиваемых волн. Получены амплитудные зависимости поля рассеяния в зависимости от угла их приема в диапазоне от –20 до + 20° и смещения центра моделируемого дефекта относительно оси зондирующего акустического луча. Как установлено, наблюдается качественное соответствие между расчётными и опытными данными. Настоящие исследования представляют интерес для решения ряда задач по повышению эффективности ультразвукового контроля современных объектов со слоистой структурой и будут способствовать расширению возможностей использования предложенного метода.

Аникин В.А., Артемчук Н.В., Асланов А.Р., Герасимов О.В., Индруленайте Я.А., Пашков О.А. «Численное моделирование аэродинамики несущего винта в широком диапазоне режимов» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 40 (2021)

Представлены результаты исследований аэродинамики одиночного трехлопастного несущего винта легкого многоцелевого вертолета диаметром 8,4 м на режимах висения и горизонтального полета, проведенных в ООО «ВР-Технологии». Исследования проводились с использованием математической модели, основанной на решении дискретных аналогов уравнений газодинамики для модели вязкого сжимаемого газа на трехмерных структурированных и неструктурированных расчетных сетках. Азимутальное и маховое движение абсолютно жестких лопастей несущего винта учитывалось с помощью технологий вложенной и динамической перестраиваемой расчетной стеки. Также представлены полученные суммарные и распределенные нестационарные аэродинамические характеристики несущего винта, а также структура обтекания лопастей, проанализировано влияние технологии учета движения лопастей на получаемые результаты, доказана физичность и непротиворечивость результатов, полученных с использованием разных математических моделей. Проведено сравнение результатов численного моделирования с экспериментальными данными, полученными в АДТ Т-101 ЦАГИ.

Асминин В.Ф., Дружинина Е.В., Осмоловский Д.С. «Оценка шумозащитных свойств полых панелей и экранов с ромбовидной прослойкой из целлюлозно-бумажных и тканевых материалов» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 437-444 (2019)

Для снижения шума от производственного оборудования до допустимых нормативных значений в цехах на смежных постоянных или временных рабочих местах возникает необходимость в разработке облегчённых и быстровозводимых внутренних перегородок и акустических экранов. Обязательным требованием к этим перегородкам относятся малая масса конструкции, упрощённые монтаж-демонтаж, транспортировка и складирование. Данные требования обусловили поиск рациональной конструкции панели и акустических экранов при условии их высокой шумозащитной эффективности. Предлагаемая конструкция облегчённой панели может использоваться для быстро монтируемых и демонтируемых перегородок внутри помещений, а так же для акустических экранов. Для разработанной конструкции предлагается использовать целлюлозно-бумажные и тканевые материалы. Конструкция представляет собой полую двухслойную гофрированную панель с внутренними ромбовидными перегородками. Результаты экспериментальных исследований подтверждают высокие шумозащитные свойства, не уступающие по акустической эффективности перегородкам из изотропных и анизотропных материалов более высокой плотности. Возможность многократного уменьшения габаритных размеров панели в сложенном виде и малая масса повышают ее эксплуатационные свойства: упрощение монтажа-демонтажа, транспортировки и хранения.

Асминин В.Ф., Осмоловский Д.С., Дружинина Е.В. «Математическая модель снижения шума от пильного диска, достигаемого применением вибродемпфирующих прокладок с сухим трением (ВДПСТ)» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 445-452 (2019)

Описывается унифицированная конструкция вибродемпфирующих прокладок с сухим трением для снижения шума от дисковых пил круглопильных деревообрабатывающих станков. А также приводится, разработанная математическая модель снижения уровня звукового давления (ΔL, дБ) излучаемого пильным диском с вибродемпфирующими прокладками с сухим трением. Математическая модель снижения уровня звукового давления подтверждает ранее проведенные натурные испытания и общую акустическую эффективность предложенной конструкции. Разработанная унифицированная конструкция, состоящая из вибродемпфирующих фрикционных прокладок (с сухим трением ВДПСТ), помещается между пильным диском и зажимным фланцем круглопильных деревообрабатывающих станков. Предлагаемая конструкция состоит, по меньшей мере, из двух идентичных вибродемпфирующих прокладок, состоящих каждая из слоя основы и слоя мелкодисперсных минеральных абразивных частиц, наносимых адгезионным способом на основу. При этом фрикционная площадь контактирующих поверхностей увеличивается в несколько раз за счет взаимного проникновения мелкодисперсных частиц слоев прокладок, что позволяет повысить их акустическую эффективность и ограничить размер до диаметра зажимного фланца. Основным фактором диссипации вибрационной энергии в предложенной конструкции выступает сухое трение между минеральными абразивными частицами. Предложенная конструкция снижения шума от пильного диска применением ВДПСТ, выгодно отличается от вибродемпфирующих покрытий из полимерных материалов по следующим показателям: акустической эффективностью в широком диапазоне частот; меньшей поверхностной плотностью; стабильностью демпфирующих свойств с повышением температуры; устойчивостью к сдвиговым деформациям и разрушению. Стабильность демпфирующих свойств с повышением температуры является критериальным требованием к подобным конструкциям в виду нагрева пильного диска во время пиления древесины.

Асфандияров Ш.А., Бахтин Б.Н. «Расчет излученной мощности из открытого торца волновода с импедансным покрытием» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 76-77 (2021)

Поглотители звука различных типов широко применяются в промышленности, на транспорте, в строительстве и архитектуре и т.п. Особое место среди них занимают так называемые резонансные поглотители. В отличие от традиционных поглотителей, изготовленных из звукопоглощающих материалов и эффективных в широких полосах высоких частот, резонансные поглотители представляют собой структуры (резонаторы Гельмгольца, четвертьволновые резонаторы в трубках и т.д.), обладающие высокой эффективностью в узких полосах низких частот. В последнее время в связи с появлением акустических метаматериалов и развитием аддитивных технологий возрос интерес к созданию компактных высокоэффективных низкочастотных резонансных звукопоглотителей нового типа из метаматериалов, изготовленных на 3Dпринтерах. Измерение коэффициента поглощения при нормальном падении акустической волны возможно провести в трубе Кундта или импедансной трубе. Для измерения эффективности поглощения резонансных поглотителей звука при касательном падении акустической волны в лаборатории структурной акустики ИМАШ РАН разработана экспериментальная установка, представляющая из себя волновод квадратного сечения со стороной 200 мм и длиной 700 мм. На одном торце волновода установлен поршневой излучатель диаметром 175 мм, противоположный торец открыт. Волновод позволяет установить на стенках у открытого торца 4 твердые панели размерами 200×200 мм, либо 4 резонансных поглотителя в виде панелей аналогичного размера. Сравнение излученной мощности из открытого торца волновода с твердыми панелями и резонансными поглотителями может помочь в определении эффективности поглощения резонансных поглотителей при касательном падении акустической волны. Предложена численная модель, основанная на методе конечных элементов, которая позволяет рассчитать излученную мощность из открытого торца волновода в диапазоне частот 100–700 Гц. Рассматривается три случая: волновод с твердыми панелями на стенках, волновод с резонансными поглотителями на стенках и волновод с панелями с заданным эффективным импедансом, эквивалентным эффективному импедансу резонансного поглотителя. Численная модель волновода верифицирована путем сравнения с аналитическим расчетом.

Сухинов А.И., Никитина А.В., Атаян А.М., Литвинов В.Н., Белова Ю.В., Чистяков А.Е. «Суперкомпьютерное моделирование гидробиологических процессов прибрежных систем» Математическое моделирование, 34, № 1, с. 81-103 (2022)

Работа посвящена суперкомпьютерному моделированию динамики планктонных популяций, включая фито- и зоопланктон, в прибрежных системах. Математическая модель динамики планктонных популяций включает систему уравнений конвекции-диффузии-реакции с нелинейными членами, позволяет изучать механизм наружно-гормонального регулирования на основе сценарного подхода. Предложенная математическая 3D модель линеаризована, проведена ее дискретизация и на основе расщепления по координатам получена цепочка, состоящая из двумерной и одномерной задач. Для численной реализации предложенной математической модели гидробиологии прибрежной системы в виде программного модуля (ПМ) использовалась многопроцессорная вычислительная система (МВС), рассчитанная на массивно параллельные вычисления, ее использование позволило значительно сократить время работы ПМ. Для повышения точности расчетов использована процедура уточнения решения на последовательности сгущающихся равномерных прямоугольных сеток. Изучено влияние механизма эктокринного регулирования и режима поступления биогенных веществ на продукционно-деструкционные процессы планктона. В математическую модель включена нелинейная зависимость, используемая для описания скорости роста клеток водорослей от концентрации метаболита, что позволило описать способность продуктов выделений водорослей контролировать их рост даже в условиях массового поступления загрязняющих веществ. Используемый подход отвечает современным представлениям о функционировании гидробиоценоза. На основе разработанного программного инструментария, ориентированного на супер-ЭВМ, изучены не только прямые трофические взаимодействиями, но и действия продуктов жизнедеятельности особей, представляющие собой опосредованные – химические взаимодействия.

Сухинов А.И., Чистяков А.Е., Кузнецова И.Ю., Атаян А.М., Никитина А.В. «Регуляризованная разностная схема для решения задач гидродинамики» Математическое моделирование, 34, № 2, с. 85-100 (2022)

Приведено описание трехмерной гидродинамической модели движения водной среды, включающей в себя уравнения движения Навье–Стокса, в том числе регуляризированное уравнение неразрывности, учитывающее влияние примеси на плотность водной среды. Аппроксимация уравнений для расчета поля скорости движения водной среды по пространственным переменным выполнена на основе схем расщепления по физическим процессам с учетом коэффициентов заполненности контрольных областей, что позволило учесть сложную геометрию береговой линии и дна водоема, а также повысить точность моделирования. Расчет поля давления с применением регуляризатора в уравнении неразрывности позволил повысить точность моделирования: в разработанной модели давление не может распространяться быстрее скорости ударного фронта (в линейном приближении скорости звука). Применение данного подхода позволяет также уменьшить вычислительную трудоемкость решения сеточных уравнений для задачи расчета давления за счет наличия диагонального преобладания в матрице коэффициентов. Проведены численные эксперименты по моделированию движения водной среды в устьевом районе и процесса смешения вод при наличии существенного градиента плотности водной среды.

Баничук Н.В., Иванова С.Ю., Афанасьев В.С. «Гашение поперечных колебаний быстро вращающегося диска» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 1, с. 68-76 (2022)

Рассматривается вращение тонкого упругого диска вокруг его оси. Предполагается, что диск жестко закреплен в центре и совершает малые поперечные колебания, описываемые в рамках мембранной модели. Для подавления колебаний гибкий диск подвергается внешним механическим воздействиям. Процесс демпфирования колебаний оценивается квадратичным энергетическим критерием и оптимизируется с применением современной теории оптимального управления. Выведены условия оптимальности, применяемые для подавления упругих колебаний на конечном интервале времени, и приведен разработанный итерационный алгоритм демпфирования колебаний, проиллюстрированный на примере аналитического определения стабилизирующего воздействия.

Афанасьев Н.А., Головизнин В.М., Нестеров С.С., Семенов В.Н., Сипатов А.М. «Балансно-характеристические разностные схемы в анализе термоакустической неустойчивости в камерах сгорания газовых турбин» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 148-149 (2021)

В газовых турбинах с камерами сгорания класса DLE может возникать термоакустическая неустойчивость (вибрационное горение). Это может привести к самоподдерживающимся колебаниям большой амплитуды, которые сокращают эксплуатационный ресурс изделия и могут вызвать повреждение газовой турбины. Для нахождения условий возникновения вибрационного горения в камерах сгорания газотурбинных двигателей обычно используются инженерные методы – т.н. сетевые модели низкого порядка, сводящие задачу к расчету акустических цепей, состоящих из четырехполюсников или шестиполюсников, описывающих свойства различных элементов акустического тракта. Параметры этих многополюсников рассчитываются либо теоретически, либо находятся экспериментально. При таком описании процесса генерации звука делаются некоторые предположения, а именно: длины неустойчивых звуковых волн существенно превышают поперечные размеры звуковых трактов, зона выделения тепла имеет бесконечно малую толщину, трением о стенки каналов можно пренебречь. Наиболее спорным моментом здесь является предположение о пространственной сосредоточенности источника тепловыделения, которое делается исключительно для простоты представления его в терминах параметров многополюсника. Тепловыделение описывается т.н. «моделями горения», задающими зависимость его интенсивности от параметров акустического поля – обратную связь в системе «акустический тракт–источник тепла». Расчет сводится к нахождению нижних собственных частот тракта и величин их инкрементов. К достоинствам сетевого метода можно отнести то, что он не содержит численной вязкости, и его реализация не требует сколь либо значительных вычислительных ресурсов. К недостаткам – сложность нахождения параметров многополюсников для некоторых типов «пассивных» элементов сети (т.е. без источников тепловыделения), и, в особенности, для «активных элементов», содержащих источники тепла – т.н. «функций отклика пламени». Целью данной работы является разработка нового подхода к определению области зависимости параметров течений в камерах сгорания газовых турбин, при которых возможно возникновение режимов вибрационного горения. В работе показано, что, решая квазиодномерные уравнения газовой динамики с помощью разностной схемы КАБАРЕ, можно получить режимы с развивающейся неустойчивостью с достаточно высокой точностью. Схема КАБАРЕ является обратимой по времени и не имеет схемной вязкости при отключении процедур монотонизации. Предложенный метод был протестирован на задачах о течении газа в трубе с локальным подогревом (труба Рийке). Результаты показали высокую точность метода в определении скорости роста неустойчивых мод, сравнимую с точностью результатов, получаемых по сетевым термоакустическим моделям низкого порядка. Традиционные алгоритмы решения уравнений газодинамики таким свойством не обладают.

Захаров А.В., Дольников Г.Г., Кузнецов И.А., Ляш А.Н., Дубов А.Е., Афонин В.В., Бедняков С.А., Бычкова А.С., Грушин В.А., Докучаев И.В., Карташева А.А., Попель С.И., Шашкова И.А., Шеховцова А.В., Яковлев А.В., Васильев М.М., Лисин Е.А., Петров О.Ф., Борисов Н.Д., Зеленый Л.М. «Прибор пмл на посадочном аппарате Луна-25: плазменно-пылевые измерения в приповерхностной экзосфере» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 6, с. 589-600 (2021)

Программа научных исследований лунного посадочного аппарата Луна-25 включает эксперимент “Пылевой мониторинг Луны” (ПмЛ), предусматривающий изучение динамики лунных микрочастиц и параметров приповерхностной пылевой плазмы. С помощью прибора ПмЛ планируется в течение длительного времени проводить регистрацию отдельных микрочастиц над поверхностью Луны, измерение и оценку их физических характеристик (импульс, скорость, заряд, масса, концентрация), а также осуществлять мониторинг динамики параметров приповерхностной плазменно-пылевой среды (плотность, температура, потенциал). Прибор успешно прошел весь комплекс наземных испытаний.

Васильев А.В., Никонов В.А., Ахмадеев А.А., Смирнов С.Ф. «Опыт применения оборудования для каротажа в процессе бурения скважин (LWD) и акустического профилемера на объектах ПАО "Татнефть"» Каротажник, № 5, с. 32-40 (2021)

С целью сокращения затрат на строительство скважины, а именно при получении геофизического материала для дальнейшего анализа состояния ствола скважины, предложено использовать в составе компоновки низа бурильной колонны (КНБК) акустический профилемер «Горизонт-120-АП». Приведены данные опытно-промышленных работ с применением комплекса LWD и акустического профилемера.

Леготин Л.Г., Ахмадеев А.А., Смирнов С.Ф., Рафиков В.Г., Пастух В.И. «Применение акустической профилеметрии при моделировании и установке оборудования для многостадийного гидроразрыва пласта» Каротажник, № 5, с. 41-51 (2021)

Разработана и внедрена в эксплуатацию аппаратура акустической профилеметрии с каналами ядерных методов каротажа, позволяющая включать комплекс в компоновку при бурении и проработке горизонтальных и боковых стволов скважин. Приведены примеры скважин, в которых данные профилеметрии используются для моделирования дизайна оборудования для многостадийного гидроразрыва пластов.

Гасанов А.Р., Гасанов Р.А., Ахмедов Р.А., Садыхов М.В. «Аппроксимационный метод исследования характеристик акустооптической линии задержки» Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника, 64, № 11, с. 696-704 (2021)

Показаны высокие потенциальные возможности акустооптической линии задержки (АОЛЗ) для обработки широкополосных аналоговых сигналов. Обоснована актуальность разработки теории физических процессов в АОЛЗ, пригодной для прикладных применений. Предложен аппроксимационный метод решения этой проблемы. Показано, что при использовании кусочно-линейной аппроксимации, расчет временных и частотных характеристик АОЛЗ значительно упрощается. Получены универсальные формулы для определения выходного отклика АОЛЗ, его длительности и времени нарастания, при различных соотношениях длительности входного импульса и времени пересечения лазерного пучка упругим волновым пакетом. Предложена методика и формулы для определения частоты среза АОЛЗ. Проведено численное моделирование предложенных формул и доказана их адекватность. Обсуждена возможность использования полученных формул для исследования характеристик АОЛЗ за пределами граничной частоты. Установленные закономерности и результаты численного анализа экспериментально апробированы на макете АОЛЗ с прямым детектированием. Параметры осциллограмм входного и выходного импульсов, которые получены при различных соотношениях длительности входного импульса ко времени пересечения лазерного пучка упругим волновым пакетом, обсуждены в контексте установленных закономерностей и результатов численного анализа. По нормированному экспериментальному графику амплитудно-частотной характеристики АОЛЗ определена частота среза и показано ее соответствие с результатами численного анализа.

Алейник А.С., Власов А.А., Аширов А.Н. «Методы защиты волоконно-оптических интерферометров от воздействия акустических шумов окружающей среды» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 285-300 (2019)

В настоящее время волоконно-оптические измерительные системы на основе фазовых датчиков находят все более широкое применение в различных сферах науки и техники за счет своих эксплуатационных и точностных параметров. Важнейшей составной частью таких систем являются волоконно-оптические интерферометры, в которых происходит пространственное и временное сведение опорного и измерительного оптических импульсов. Существует серьезный фактор, ограничивающий точность и динамический диапазон таких систем – чувствительность волоконно-оптического интерферометра к внешним шумам и вибрациям за счет эффекта фотоупругости, воздействию которого подвержено оптическое волокно. На исследование возможностей ослабления действия этого фактора и, соответственно, повышения точности упомянутых измерительных систем направлено предлагаемое научнотехническое исследование. В результате подготовлен перечень экспериментально проверенных технических решений и подходов, применение которых позволяет ослабить влияние упомянутого эффекта на 3 порядка (до 1000 раз) в диапазоне частот от 10 до 500 Гц.

Аюпов Р.Ш., Бендерский Л.А., Любимов Д.А. «Влияние несоосности контуров двухконтурного сопла ТРДД на течение струи и её акустические свойства» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 186-187 (2021)

С помощью численного моделирования RANS/ILES-методом проанализировано влияния несоосности в двухконтурном сопле проекта «Computation of Coaxial Jet Noise» (CoJeN) на истекающую из него струю. Получены распределения параметров течения в струе, диаграмма направленности и шум в дальнем поле.