Копьев В.Ф., Зайцев М.Ю., Макашов С.Ю., Долотовский А.В., Бабулин А.А., Шевяков В.И. «Локализация и ранжирование источников шума на местности самолёта-прототипа SSJ-NEW (опытного самолета RRJ-95) по результатам натурных летных испытаний (ЛИ)» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 23-24 (2021)

В 2019 г. проведены специальные летные испытания (ЛИ) опытного самолета RRJ-95 №97005 с двигателями SaM-146. В результате получены экспериментальные данные, позволяющие построить карты локализации источников шума и провести их ранжирование. Экспериментальная база данных получена с использованием имеющегося в ЦАГИ аппаратно-программного комплекса, состоящего из 108-микрофонной антенны диаметром 12 м, многоканальных блоков сбора акустической информации, системы GPS синхронизации, а также лицензионного программного обеспечения (ПО) сбора и обработки акустических данных фирмы «Брюль и Къер» (Дания). Основной целью испытаний было получение материалов для определения пространственного положения и интенсивности источников шума планера самолета-прототипа SSJ-NEW (опытного самолета RRJ-95) на различных режимах полета вблизи земли.

Долотовский А.В., Бабулин А.А., Войтишина М.С., Шевяков В.И., Николаев Д.И. «Основные проблемы поддержания конкурентоспособности отечественных самолётов с учётом требований авиационных властей по шуму и импортозамещению» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 14 (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.

Бадмаев Б.Б., Дамдинов Б.Б., Лайдабон Ч.С. «Анализ распространения сдвиговых волн в пропиточных растворах» Вестник Бурятского Государственного Университета. Математика, информатика, № 4, с. 3-7 (2015)

Работа посвящена резонансному методу исследования сдвиговых вязкоупругих свойств жидкостей. Приведено решение задачи взаимодействия пьезокварц – прослойка вязкоупругой жидкости – накладка. С помощью пьезокварцевого резонатора были измерены комплексный модуль сдвига и вязкость ряда пропиточных растворов при различных температурах.

Плохотниченко В.Л., Бескин Г.М., де-Бур В.Г., Карпов С.В., Моисеев С.В., Шергин В.С., Городовой Е.П., Гутаев А.Г., Солин А.В., Солин А.А., Любецкая З.В., Любецкий А.П., Павлова В.В., Моисеев С.С., Бадьин Д.А., Плохотниченко П.В. «Многомодовый панорамный фотоспектрополяриметр высокого временного разрешения» Астрофизический бюллетень, 76, № 4, с. 558-576 (2021)

Описывается новый этап развития аппаратурно-программного комплекса эксперимента МАНИЯ для поиска и изучения переменности блеска астрофизических объектов с временным разрешением 10^–6 c. В панорамном фотоспектрополяриметре используются дистанционно устанавливаемые оптические блоки – цветоделительные модули, позволяющие проводить наблюдения в пяти модах: максимально прозрачной, многополосной, фотополяриметрической, спектральной и спектрополяриметрической. Два фотоприемных устройства (ФПУ) на основе координатно-чувствительных детекторов (КЧД) с катодами S-20 и GaAs, с умножением фототоков микроканальными пластинами (МКП) и регистрацией коллекторами, имеющими от 4 до 16 элементов, а также EMCCD-камера позволяют регистрировать световые потоки от объектов и звезд сравнения в поле размером до 1' в нескольких цветовых полосах в спектральном режиме с низким разрешением и при этом измерять линейную поляризацию в трех параметрах Стокса. Система регистрации накапливает наблюдательные данные – потоки оцифрованных фотоотсчетов от обоих ФПУ с временным разрешением 1μс, а EMCCD камера – видеоряды с субсекундным разрешением синхронно с приемом на одном ФПУ квантов ультрафиолетового диапазона с микросекундным разрешением. Приводятся некоторые результаты исследований, полученные в наблюдениях на 6-м телескопе САОРАН.

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.

Овчинников И.Н., Базиненков А.М. «Методы виброзащиты – прогнозирование и диагностика остаточного ресурса долговечности материала и конструкций» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 543-551 (2019)

Использованы результаты усталостных испытаний с высокой степенью надежности. Результаты были достигнуты благодаря использованию нового метода испытаний и нового бесконтактного емкостного тензодатчика. Разработаны новые методы определения остаточного ресурса прочности и прогнозирования времени до разрушения на основе “деформационной характеристики усталостного разрушения” и “вибрационной скоростной характеристики усталостного разрушения” материала и конструкций для всех типов режимов работы: моно- и полигармонического, случайного узкополосного и широкополосного. Такие ветровые нагрузки воздействуют на высотные здания, мачты, транспортные мосты и особенно сооружения в сейсмически опасных районах.

Бакланов В.С., Олишевский Д.А. «Виброакустика самолетов с двигателями нового поколения» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 130-131 (2021)

Задача выполнения самолетами нового поколения новых шумовых стандартов (гл. 14 ИКАО) по защите окружающей среды от воздействия авиации требует перехода на двигатели большой степени двухконтурности (8–12) всех типов магистральных самолетов.

Бакланов В.С. «Процессы генерирования, распространения и снижения шума самолетов, обусловленного виброакустическим воздействием двигателей нового поколения» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 240-242 (2021)

Для планера современного самолета характерно несколько десятков собственных форм колебаний в низкочастотной части спектра (изгибных и крутильных форм колебаний фюзеляжа, крыша, стабилизатора и других элементов конструкции планера. Взаимодействие некоторых из них с динамическим воздействием силовой установки может привести к генерированию в кабине самолетов дискретных низкочастотных составляющих шума высокого уровня. Акустическое поле гермокабины претерпевает существенное изменение, где низкочастотные составляющие возвышаются в общем спектре на 30–40 дБ. Если для решения проблем шума на местности, видимо, потребуется перенос внимания с традиционных методов (установки низкочастотных ЗПК, от которых требуется повышенная высота) на методы борьбы с шумом в источнике (широкохордные лопатки вентилятора, технология блиск, актуаторы). То для решения проблем структурного шума и обеспечения условий работы экипажа и безопасности полетов необходима разработка нового поколения крепления двигателей с учетом реальных динамических характеристик планера самолетов и корпусов двигателей нового поколения

Бескакотов А.С., Максимов А.Ф., Дьяченко В.В., Митрофанова А.А., Балега Ю.Ю., Растегаев Д.А. «Спекл-интерферометрические наблюдения двойных звезд в инфракрасном диапазоне на БТА САО РАН» Астрофизический бюллетень, 76, № 4, с. 577-585 (2021)

Спекл-интерферометрические наблюдения двойных звезд проводились в инфракрасном диапазоне 900–1600 нм БТА САО РАН с использованием коммерчески доступной ПЗС-камеры SWIR Snake640 с InGaAs-детектором с чувствительной областью 640×512 пикселей. Пельтье-охлаждение датчика позволяет достичь температуры ПЗС-матрицы –30°C. При такой температуре тепловой шум ПЗС-матрицы остается существенным. Это ограничивает применение камеры в спеклинтерферометрических исследованиях объектов примерно до 8-й звездной величины при удовлетворительных погодных условиях. Чтобы оценить другие характеристики камеры для интерферометрического применения в ближнем ИК-диапазоне, мы использовали ее для измерения разделения, позиционных углов и разности блеска некоторых хорошо изученных двойных звезд. Для каждого из восстановленных изображений было достигнуто ограниченное дифракцией угловое разрешение.

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.

Копьев В.Ф., Бао Чен, Кардиоли Жулио «Разработка методов измерений и их применение к шуму установленного двигателя в проекте IENA в рамках сотрудничества БРИКС» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 114 (2021)

Проект IENA (Installed Engine Noise Attenuation) объединяет три команды (ЦАГИ – Россия, ARI – Китай, UFSC – Бразилия) для выполнения совместного исследования с целью изучения механизмов генерации шума авиационного двигателя с учетом эффекта компоновки и разработки способов снижения шума. Большое внимание в проекте уделяется разработке методов измерения шума и локализации аэроакустических источников, исследованию влияния эффекта установки на шум двигателя (относительное положение крыла/вентилятора и струи/закрылка на шум) и разработке новых подходов к снижению шума самолета. Несмотря на достаточно большое количество работ в этом направлении, данное исследование отличается комплексностью рассматриваемых задач и объединением в одном проекте нескольких актуальных направлений, связанных с исследованием источников шума и со снижением шума современного пассажирского самолета. Задачами проекта IENA являются: 1) Исследование механизма взаимодействия струи и закрылка и его влияния на механизмы генерации шума струи. 2) Исследование структуры азимутальных мод в дальнем акустическом поле двигателя с учетом эффекта компоновки и развитие метода их измерения, адаптированного к реалистичным геометриям крыла и закрылка. 3) Исследования по локализации акустических источников на основе модифицированного метода бимформинга, учитывающего влияние компоновки на структуру акустического поля. 4) Исследование структуры азимутальных мод в канале с помощью микрофонных решеток с неравномерным расположением микрофонов. Разработка и развитие метода их измерения, адаптированного к реалистичному профилю скорости и геометрии канала двигателя. 5) Использование новых результатов о ближнем и дальнем поле азимутальных мод для разработки концепции новых ЗПК (звукопоглощающих конструкций) с целью снижения шума авиационного турбовентиляторного двигателя. 6) Разработка метода измерения шума взаимодействия крыла и вентилятора в заглушенной аэродинамической трубе. 7) Определение влияния взаимного расположения крыла и вентилятора на уровень шума всего самолета на основе испытаний в заглушенной аэродинамической трубе. В докладе представляются результаты работы, полученные в течение первых 1.5 лет выполнения проекта, и взаимосвязь результатов отдельных международных команд между собой.

Григорьев А.И., Орлов О.И., Баранов В.М. «Космическая медицина. научные основы, достижения и вызовы» Вестник Российской академии наук (РАН), 91, № 11, с. 1036-1040 (2021)

Освещается история становления космической медицины, её теоретические основы, роль учёных Академии наук в подготовке и осуществлении первого полёта человека в космос. Рассматриваются достижения отечественных специалистов в области космической физиологии, биологии и медицины, способствующие развитию пилотируемой космонавтики. Приводятся примеры внедрения результатов исследований в космосе, а также приборов и устройств, разработанных для медицинского обеспечения экипажей космических объектов, в практическое здравоохранение. Анализируются проблемы медицинского обеспечения будущих межпланетных полётов и пути их решения.

Баранов С.А., Брагин Н.Н., Гребенев Д.Н., Скоморохов С.И., Слитинская А.Ю. «Исследования влияния элементов механизации пассажирского самолета на поле течения в области ГО» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 29-30 (2021)

Элементы механизации пассажирского самолета являются дополнительными источниками шума на взлётно-посадочных режимах. При различных конфигурациях механизации крыла по нестацирнарным характеристикам поля течения за ним можно получить качественную оценку их влияния на увеличение шума. В аэродинамической трубе Т-103 ЦАГИ были проведены исследования поля течения за крылом модели пассажирского самолета в области горизонтального оперения (ГО) при скорости потока 50 м/с. Измерения сделаны с помощью термоанемометра и насадка ПДД-1 с датчиками kulite. В посадочной конфигурации предкрылка и закрылка на крыле модели пассажирского самолета рассмотрено влияние отклонения интерцептора и тормозного щитка в присутствие экрана, имитирующего землю в АДТ.

Дмитриев С.М., Хробостов А.Е., Легчанов М.А., Бородин С.С., Баринов А.А., Коновалов И.А., Чесноков А.А., Макаров М.А. «Экспериментальные исследования гидродинамики стратифицированного течения спутных смешивающихся потоков» Теплофизика и аэромеханика, № 4, с. 531-539 (2021)

Представлены результаты серии экспериментальных исследований турбулентных потоков, проведенных при помощи кондуктометрической измерительной системы. В результате обработки экспериментальных данных получены оценки осредненных значений концентраций примеси в измерительных ячейках кондуктометрического датчика, дисперсии реализаций, а также автокорреляционные функции и гистограммы распределения плотности вероятности реализаций измерительного сигнала. Сравнение полученных экспериментальных данных с результатами аналогичного по своей постановке бенчмарка GEMIX, направленного на исследование процессов изотермического и неизотермического смешений, в котором регистрация исследуемых характеристик осуществлялась при помощи PIV-метода, дает хорошее соответствие характерных длин волн упорядоченных структур, возникающих на границе раздела потоков. Также наблюдается соответствие профилей кинетической энергии турбулентности для центральных областей экспериментальной модели, в то время как для периферийных зон результаты демонстрируют значительное расхождение с данными GEMIX, что объясняется различием физических принципов используемых методов измерений, а также повышенным пространственным разрешением PIV по сравнению с кондуктометрическим методом.

Коновалов И.А., Чесноков А.А., Баринов А.А., Дмитриев С.М., Хробостов А.Е., Макаров М.А. «Применение электроимпедансного метода измерений при исследовании пузырьковых режимов течения двухкомпонентного потока» Приборы и методы измерений, 12, № 3, с. 183-193 (2021)

Одной из важных задач при проведении расчётного обоснования надёжности и безопасности оборудования, входящего в состав проектируемых ядерных энергетических установок, на сегодня является моделирование пузырькового режима течения теплоносителя. В связи с этим, целью данной работы являлось изучение особенностей движения газового пузыря в жидкой среде, а также отработка и расширение методических особенностей применения матричных кондуктометрических систем, получивших широкое распространение в исследовательской практике, для исследования газожидкостных потоков. В работе изложен способ первичной обработки экспериментальных данных, направленный на устранение избыточной проводимости в ячейках разработанного сетчатого датчика, что позволило получить значения истинного объёмного газосодержания в исследуемой области. Последующий анализ позволил оценить объёмы регистрируемых газовых пузырей градиентным методом, а также величину плотности межфазной поверхности в ячейках датчика, которая играет ключевую роль при моделировании межфазного тепло- и массообмена. Сравнение полученных величин с показаниями контрольно-измерительных приборов экспериментальной установки показало хорошую степень соответствия. Представленная работа является адаптацией применения кондуктометрической измерительной системы для исследования многокомпонентных потоков с целью дальнейшего применения для исследования двухкомпонентных потоков в каналах имитатора активной зоны при помощи сетчатых кондуктометрических датчиков.

Позаненко А.С., Барков М.В., Минаев П.Ю., Вольнова А.А. «Космические гамма-всплески: многоволновые исследования и модели» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 12, с. 823-865 (2021)

Представлены краткая история и современное состояние исследований космических гамма-всплесков. В том числе – наблюдения различных фаз гамма-всплесков: активной фазы, послесвечения, сверхновой/килоновой и родительской галактики. Приведен обзор известных феноменологических зависимостей и теоретических моделей гамма-всплесков. Обсуждаются задачи, решение которых необходимо для успешного изучения феномена космических гамма-всплесков.

Барли К., Вега-Гузман Х., Руффин А., Суслов С.К. «Открытие релятивистского уравнения Шрёдингера» Успехи физических наук, 192, № 2, с. 100-114 (2022)

Мы обсуждаем открытие релятивистского волнового уравнения для заряженной частицы с нулевым спином, в кулоновском поле, Эрвином Шрёдингером (по-видимому, на католическое Рождество 1925–1926 года). К сожалению, в этом новом подходе возникло существенное противоречие с формулой тонкой структуры для уровней энергии атома водорода, уже полученной Зоммерфельдом на основе "старой" квантовой механики. В результате, Шредингер был вынужден отозвать из редакции свою первоначальную статью основанную на релятивистском подходе, черновик которой позднее не был найден, и начать со своей знаменитой статьи посвящённый нерелятивисткому стационарному уравнению. Наша цель детально изложить с современной точки зрения первоначальный релятивистский подход и объяснить почему Шредингер его не опубликовал. Мы надеемся что это обсуждение воодушевит читателей на дальнейшее изучение квантовой физики начиная с одного из критических моментов её рождения.

Головин Д.В., Мокроусов М.И., Митрофанов И.Г., Козырев А.С., Литвак М.Л., Малахов А.В., Никифоров С.Ю., Санин А.Б., Бармаков Ю.Н., Боголюбов Е.П., Шоленинов С.Э., Юрков Д.И. «Прибор АДРОН-ЛР для активного нейтронного зондирования состава лунного вещества» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 6, с. 542-549 (2021)

Представлены основные научные задачи и приведено описание прибора АДРОН-ЛР (активный детектор нейтронов и гамма-лучей), который разработан в ИКИ РАН для российского лунного посадочного аппарата Луна-25. Описана методика проведения измерений и представлены результаты наземных отработок прибора с моделями лунного грунта с различным содержанием водорода, подтвердившие высокую чувствительность метода активного нейтронного зондирования для оценки содержания воды и основных породообразующих элементов в планетном веществе.

Шибанов С.А., Барсукова Е.М., Жукова В.О., Фадеев А.С. «Акустическая среда общеобразовательных учебных заведений г. Москвы» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 280-288 (2021)

Большинство учеников московских школ обучаются в типовых зданиях советского и постсоветского периода, качество образовательной среды в которых формировалось на основе строительных стандартов середины ХХ века без проработки проектных решений с точки зрения архитектурной акустики. В таких условиях обеспечение акустического комфорта в пространствах учебных заведений – сложная и актуальная задача для инженеров и дизайнеров, проводящих текущие ремонты в подобных зданиях. В статье рассматривается вопрос акустики основных помещений типовых общеобразовательных школ города Москвы. Проведена серия натурных измерений времени реверберации в учебных и музыкальных классах, рекреациях, холлах, спортивных и актовых залах. Полученные данные сопоставляются с рекомендуемыми значениями и нормативными требованиями международных акустических стандартов, национальными стандартами других стран. Исследование предполагает формирование рекомендаций по акустической отделке помещений типовых школьных зданий, включенных в перечень комплексных типовых решений реновации школьной инфраструктуры г. Москвы и при разработке стандарта «Школы старшеклассников», что позволит существенным образом повлиять на организацию разных форматов образовательного процесса.

Кошелец В., Рудаков К., Худченко А., Филиппенко Л., Хеспер Рональд, Лепин Жак, Ши Шен-Каи, Барышев А. «Сверхпроводниковые приемники субтерагерцового диапазона для космической и наземной радиоастрономии» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 47, № 9, с. 47-55 (2021)

В статье представлены результаты разработок в области создания малошумящих приемных систем субТГц диапазона, выполненных в ИРЭ им. Котельникова РАН в последние годы и направленных на создание приемников с квантовой чувствительностью для использования в радиотелескопах космического и наземного базирования. Смесители сверхпроводник-изолятор-сверхпроводник (СИС) на основе высококачественных туннельных переходов являются ключевыми элементами наиболее чувствительных гетеродинных приемников субтерагерцового (субТГц) диапазона. В статье представлены результаты разработки СИС-приемников диапазонов 211–275 ГГц и 800–950 ГГц с шумовой температурой в двухполосном режиме (DSB) около 20 К и 220 К соответственно. Эти разработки будут использованы при создании приемных систем для наземных телескопов APEX и LLMA, а также для космической миссии Millimetron.

Барышева Д.В., Гордон С.В., Ким Н.В., Костенко В.М., Никитин Е.А. «Разработка расчетно-экспериментального подхода к анализу долговечности авиационных конструкций, подверженных воздействию повышенных акустических нагрузок» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 217-219 (2021)

В настоящее время развитие пассажирской авиационной техники сопровождается интенсивным внедрением полимерных композиционных материалов (ПКМ) в конструкцию планера самолета. В связи с этим особую важность приобретает вопрос долговечности изделий из ПКМ, в том числе при воздействии акустических нагрузок и влиянии окружающей среды (влажность, температура) и эксплуатационных повреждений на усталостную прочность. Для обоснования проектного ресурса воздушного судна должна быть разработана методика, обладающая возможностью анализа конструкций из металлов и ПКМ с учетом этих факторов. Ее создание осложняется необходимостью моделирования пространственно-временной структуры акустического поля струи маршевой силовой установки (МСУ) самолета. В данной работе авторами предлагается обобщенный подход к анализу долговечности авиационных конструкций под действием акустических нагрузок, содержащий как экспериментальные работы по определению кривых усталости с учетом внешних факторови исследованию напряженно-деформированного состояния (НДС) в акустической камере, так иреализацию численных и аналитических алгоритмов расчета НДС и долговечности конструкций.

Радченко П.А., Батуев С.П., Радченко А.В. «Влияние вращения ударника на разрушение при высокоскоростном ударе» Физическая мезомеханика: Международный журнал, 24, № 6, с. 25-35 (2021)

Исследуется влияние вращения на разрушение оживального высокопрочного стального ударника при высокоскоростном взаимодействии со стальной преградой конечной толщины. Рассмотрен диапазон углов взаимодействия от 0 до 75°. Начальная скорость ударника составляла 1000 м/с. Частота вращения ударника вокруг продольной оси варьировалась от 0 до 10 000 об./с. Поведение материалов ударника и преграды описывается упругопластической моделью. В качестве критерия разрушения используется предельная величина интенсивности пластических деформаций. Моделирование проводится в трехмерной постановке методом конечных элементов с использованием авторского алгоритма и программного комплекса EFES 2.0, позволяющего моделировать фрагментацию взаимодействующих тел с образованием новых контактных и свободных поверхностей, эрозионное разрушение материалов. Адекватность математической модели и численного алгоритма подтверждается хорошим согласием экспериментальных и численных результатов. Проведенные исследования показали, что вращение ударника оказывает существенное влияние на разрушение взаимодействующих тел и кинематику ударника. Установлено, что вращение приводит к интенсификации пластической деформации ударника в контактной области и эрозионного разрушения ударника; наличие вращения ударника способствует его рикошету, т.е. приводит к уменьшению угла взаимодействия, при котором возникает рикошет; при косом ударе с увеличением угла взаимодействия α до 70° возрастает объем фрагментированного (осколков) материала головной части как вращающегося, так и невращающегося ударника, что приводит к уменьшению кинетической энергии внедряющейся в преграду части ударника.

Бахвалов П.А., Дубень А.П., Козубская Т.К., Родионов П.В. «EBR схемы для призматических слоев гибридной неструктурированной сетки» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 150-151 (2021)

В последние два десятилетия наибольшее развитие в области численных методов для решения уравнений газовой динамики получили схемы высокого порядка точности, такие как разрывный метод Галёркина (DG), полиномиальные конечно-объемные схемы, метод спектральных элементов. Данные схемы успешно применяются в настоящее время для прямого численного моделирования (DNS) и моделирования при помощи метода крупных вихрей (LES), однако в области индустриальных приложений их использование пока носит достаточно ограниченный характер. В значительной степени это связано с потерей высокого порядка точности на разрывах или существенным увеличением вычислительной стоимости для его сохранения, а также с повсеместным использованием в практических задачах систем уравнений Навье–Стокса, осредненных по Рейнольдсу (RANS), и гибридных LES-RANS подходов, высокая точность решения которых часто не приводит к ожидаемому повышению качества численных результатов. Рассматриваемое в настоящем исследовании семейство вершинно-центрированных реберно-ориентированных конечно-объемных схем EBR, основанных на квазиодномерной реконструкции переменных для аппроксимации конвективных потоков, как правило, на произвольной неструктурированной сетке обладает только вторым порядком точности. В то же время высокая вычислительная эффективность совместно с повышенной точностью, достигаемой благодаря расширенным шаблонам, обуславливает применимость и целесообразность использования данных схем для широкого класса индустриальных задач. Одной из таких задач является моделирование внешнего турбулентного обтекания, для которого часто применяются гибридные неструктурированные сетки с призматическими слоями, состоящими из элементов высокой степени анизотропии. Следствием построения на данных призматических слоях прямолинейных квазиодномерных реконструкций согласно оригинальной формулировке схем EBR (SEBR) является значительный дисбаланс расстояний внутри шаблона, который может приводить к понижению точности численных результатов и возникновению неустойчивости в процессе расчета. Для устранения указанных негативных эффектов предлагается использовать в призматических сеточных слоях криволинейные шаблоны реконструкций . Описаны принципы и алгоритмы их построения для двумерного и трехмерного случая.

Бахнэ С., Михайлов С.В., Трошин А.И. «Сравнение аппроксимаций конвективных членов в методах семейства DES» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 172 (2021)

Исследуется вопрос уровня диссипации численных схем для аппроксимации конвективных членов уравнений газовой динамики. Диссипативные свойства разностных схем играют решающую роль при использовании методов семейства LES. В случае гибридных методов (например, DES, DDES) возникает проблема: предпочтительные для LES центральные разности оказываются неустойчивыми в пограничных слоях в режиме RANS, а противопоточные схемы, общепринятые для RANS, излишне диссипативны в области LES. Они порождают избыточную схемную вязкость, которая разрушает мелкие вихри. В результате точность описания турбулентного переноса может существенно упасть. Одним из решений данной проблемы является использование гибридных численных схем, которые становятся противопоточными в RANS-областях и центрально-разностными в LES. Однако не все центрально-разностные схемы дают устойчивое решение. Ранее для выбора численной схемы предлагается проводить расчёт вырождения однородной изотропной турбулентности без подсеточной модели. Ещё одной проблемой корректного использования вихреразрешающих (гибридных) подходов является калибровка констант модели турбулентности. Калибровка также, как правило, производится в задаче о вырождении однородной изотропной турбулентности. При этом должна быть обеспечена правильная скорость затухания кинетической энергии турбулентности и эволюция формы энергетического спектра. Оптимальные значения констант зависят от численного метода. Однако при использовании слабодиссипативных схем и корректно сформулированных подсеточных моделей результат не должен зависеть от шага сетки, если он достаточно мал. Вопрос о влиянии аппроксимации диффузионных членов был рассмотрен ранее, а настоящая работа нацелена на изучение конвективных членов. В качестве подсеточной (гибридной) модели в работе используется DES на базе модели SST и оригинальная гибридная модель семейства DES на базе DRSM-модели SSG/LRR-ω. Основным предметом текущего исследования являются центрально-разностные и противопоточные способы аппроксимации конвективных членов, а также их взаимодействие с помощью различных переходных и весовых функций.

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.

Башкатов В.В., Остриков Н.Н., Яковец М.А. «Численное исследование зависимости коэффициентов отражения звуковых мод от открытого конца канала воздухозаборника от скорости потока» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 57 (2021)

Продолжение исследований, начатых в работе В.В. Башкатов, Н.Н. Остриков, М.А. Яковец. Верификация численного метода конечных элементов для задачи определения коэффициентов отражения звуковых мод от открытого конца канала воздухозаборника при отсутствии потока // Акустика среды обитания, материалы конференции, 2021, с. 26-35, в которой на основе сравнения с известным аналитическим решением об излучении вращающихся звуковых мод из открытого конца полубесконечного цилиндрического канала с жесткими стенками был верифицирован численный метод конечных элементов с точки зрения точности расчета коэффициентов отражения звуковых мод от открытого конца канала обратно внутрь канала. В настоящей работе проводится исследование зависимости от скорости всасывающего потока коэффициентов отражения различных звуковых мод от открытого конца канала воздухозаборника. Рассматривается реалистический воздухозаборник с жесткими стенками и лемнискатной формой открытого конца, в который засасывается потенциальный изоэнтропийный поток. При этом методом конечных элементов решается уравнение Блохинцева распространения звука в потенциальном изоэнтропийном потоке. Показано, что коэффициенты отражения звуковых мод существенно зависят от скорости всасываемого потока, что в особенности наблюдается для звуковых мод, распространяющихся вблизи условия отсечки.

Башкатов В.В., Остриков Н.Н., Яковец М.А. «Верификация численного метода конечных элементов для задачи определения коэффициентов отражения звуковых мод от открытого конца канала воздухозаборника при отсутствии потока» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 26-35 (2021)

Развитие методов определения модального состава звукового поля, генерируемого вентилятором двигателя в канале воздухозаборника, требует учета эффекта отражения звука, от открытого конца канала воздухозаборника. В настоящей работе проводится верификация численного метода конечных элементов решения уравнения Гельмгольца с точки зрения точности расчета комплексных коэффициентов отражения звуковых мод с различными азимутальными и радиальными числами от открытого конца полубесконечного цилиндрического канала с жесткими стенками на основе сравнения с известным аналитическим решением. В том числе, проведено сравнение звуковых полей, рассчитанных в дальнем поле. При расчетах варьировалось число ячеек сетки. Показано, что результаты, полученные методом конечного элемента, совпадают с высокой точностью с таковыми, полученными на основе точного аналитического решения, как внутри канала, так и в дальнем поле.

Башков О.В., Брянский А.А., Башкова Т.И. «Идентификация источников акустической эмиссии при циклическом нагружении используемого в кораблестроении полимерного композиционного материала» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 2, с. 28-33 (2021)

Работа посвящена исследованию механизмов накопления повреждений в полимерном композиционном материале (ПКМ) в ходе усталостного нагружения. Механическое испытание образца стеклопластика проводили циклическим растяжением в сопровождении регистрации акустической эмиссии (АЭ). Для зарегистрированных сигналов АЭ рассчитывались спектры Фурье и использовались для кластеризации самоорганизующейся картой Кохонена (SOM). Полученные центроиды, для снижения количества анализируемых кластеров, разделяли на кластеры методом k-средних. Кластеры второго этапа кластеризации соотносились с типами повреждений в структуре ПКМ. Рассчитывались периоды критической интенсивности регистрации различных типов образующихся повреждений. Дополнительно проведён анализ пиковых частот уровней вейвлет декомпозиции Добеши 14 сигналов АЭ. На основании проведенных методов анализа данных АЭ описаны протекающие процессы разрушения в образце ПКМ

Башков О.В., Брянский А.А., Башкова Т.И. «Идентификация источников акустической эмиссии при циклическом нагружении используемого в кораблестроении полимерного композиционного материала» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 2, с. 28-33 (2021)

Работа посвящена исследованию механизмов накопления повреждений в полимерном композиционном материале (ПКМ) в ходе усталостного нагружения. Механическое испытание образца стеклопластика проводили циклическим растяжением в сопровождении регистрации акустической эмиссии (АЭ). Для зарегистрированных сигналов АЭ рассчитывались спектры Фурье и использовались для кластеризации самоорганизующейся картой Кохонена (SOM). Полученные центроиды, для снижения количества анализируемых кластеров, разделяли на кластеры методом k-средних. Кластеры второго этапа кластеризации соотносились с типами повреждений в структуре ПКМ. Рассчитывались периоды критической интенсивности регистрации различных типов образующихся повреждений. Дополнительно проведён анализ пиковых частот уровней вейвлет декомпозиции Добеши 14 сигналов АЭ. На основании проведенных методов анализа данных АЭ описаны протекающие процессы разрушения в образце ПКМ

Голошубин Г.М., Силин Д.Б., Баюк И.О. «Продольные сейсмические волны в проницаемых средах: асимптотическое представление» Геофизические технологии (Предыдущее название 2014–2017 гг.: "Технологии сейсморазведки"), № 4, с. 15-22 (2015)

Начиная с законов Гука и Дарси через уравнения равновесия и баланса масс, излагается вывод системы волновых уравнений, на основе которой строится асимптотическое решение для волнового распространения в проницаемой среде, формулируются условия построения моделей Био–Гассмана и Био–Баренблатта, выводятся коэффициенты отражения и прохождения быстрых и медленных продольных волн на проницаемой границе, приводятся примеры вычисления сейсмической реакции среды с учетом проницаемости и получения сейсмического атрибута, пропорционального флюидной проводимости.

Баюк И.О., Белобородов Д.Е., Березина И.А., Гилязетдинова Д.Р., Краснова М.А., Корост Д.В., Патонин А.В., Пономарев А.В., Тихоцкий С.А., Фокин И.В., Хамидуллин Р.А., Цельмович В.А. «Сейсмоакустические исследования керна при пластовых условиях» Геофизические технологии (Предыдущее название 2014–2017 гг.: "Технологии сейсморазведки"), № 2, с. 36-45 (2015)

Представлен комплекс экспериментальных и теоретических исследований керна, позволяющий изучать микроструктуру породы и ее упругие свойства в разных масштабах, определять статические модули упругости и прочностные характеристики породы в масштабе стандартного керна и создавать разномасштабные параметрические математические модели физических свойств породы. Продемонстрировано применение этого комплекса исследований для создания разномасштабных параметрических моделей упругих свойств коллекторов углеводородов.

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.

Бейсенбаева Д.И., Быков А.И., Комкин А.И., Москаленко В.О. «Измерение скорости акустической струи на нелинейных режимах» Акустика среды обитания. Сборник трудов Четвертой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2019). Москва, 24 мая 2019 г., с. 30-34 (2019)

Представлены результаты исследования параметров воздушного потока из отверстия в перегородке на нелинейных режимах. Описано влияние уровня звукового давления у внутреннего среза отверстия на скорость акустической струи. Показана зависимость продольной скорости струи от дистанции от перегородки.

Бейсенбаева Д.И., Комкин А.И., Миронов М.А. «Акустический импеданс круглого отверстия при наличии скользящего потока» Акустика среды обитания. Сборник трудов Пятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2020). Москва, 24 апреля 2020 г., с. 13-21 (2020)

Представлен обзор результатов исследований акустического импеданса отверстий при наличии скользящего воздушного потока. Проанализированы эмпирические модели импеданса отверстий, учитывающие скользящий поток, и существующие методики измерения акустического импеданса отверстий и созданные с этой целью экспериментальные установки. Рассмотрен более простой способ измерения акустический характеристик отверстия со скользящим потоком. Приведена схема разработанной измерительной установки и ее общий вид.

Сидякин П., Белая Е., Щитов Д. «Современные факторы формирования акустической среды городских территорий» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 630-638 (2019)

Рассмотрены современные факторы формирования акустической среды в городах. Представлены нормативные показатели шума по разным видам транспорта. Сопоставлены требования по шуму в разных странах. Проанализировано воздействие максимально допустимых уровней шума на людей престарелого возраста и детей. Выявлено негативное влияние повышенного акустического воздействия в ночное время на организм человека. Предложены меры по оздоровлению акустической среды города и улучшению социально-экологического состояния населения.

Беликов С.Э., Ионов А.А., Кондаков И.О., Ведерников Д.В. «Параметрические исследования зависимости прочностных, жесткостных и массовых характеристик конструкций СПС от компоновочных параметров» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 132 (2021)

Представлены результаты параметрических исследований зависимости прочностных, жесткостных и массовых характеристик конструкции сверхзвукового пассажирского самолета (СПС) от компоновочных параметров тестовых моделях 0- и 1-уровня. Представленные результаты помогут при оценке вибрации зданий и сооружений по воздействию ударной волны различного профиля, учитывающее влияние падающего акустического излучения на отклик деформируемых элементов конструкций и вибрации с учетом геометрической формы конструкции, в том числе из композиционных материалов, и физической нелинейности конструкции.

Баюк И.О., Белобородов Д.Е., Березина И.А., Гилязетдинова Д.Р., Краснова М.А., Корост Д.В., Патонин А.В., Пономарев А.В., Тихоцкий С.А., Фокин И.В., Хамидуллин Р.А., Цельмович В.А. «Сейсмоакустические исследования керна при пластовых условиях» Геофизические технологии (Предыдущее название 2014–2017 гг.: "Технологии сейсморазведки"), № 2, с. 36-45 (2015)

Представлен комплекс экспериментальных и теоретических исследований керна, позволяющий изучать микроструктуру породы и ее упругие свойства в разных масштабах, определять статические модули упругости и прочностные характеристики породы в масштабе стандартного керна и создавать разномасштабные параметрические математические модели физических свойств породы. Продемонстрировано применение этого комплекса исследований для создания разномасштабных параметрических моделей упругих свойств коллекторов углеводородов.

Белов А. «Особенности генерации и распространения сверхнизкочастотных волн, возбуждаемых в ионосфере Земли, при воздействии мощного КВ-радиоизлучения» Физика волновых процессов и радиотехнические системы, 24, № 4, с. 53-62 (2021)

Приведены результаты экспериментальных исследований характеристик сверхнизкочастотных излучений, возбуждаемых во внешней ионосфере при нагреве ионосферной плазмы излучением высокоширотного нагревного стенда EISCAT-heating. Эксперименты были выполнены в период 2006–2010 гг. с использованием двух основных схем генерации, включающих воздействие с помощью промодулированного по мощности излучения нагревного стенда и двух немодулированных волн накачки с расстройкой по частоте. In-situ измерения характеристик плазменно-волновых возмущений проведены на высотах внешней ионосферы Земли с помощью бортовой аппаратуры микроспутника DEMETER. В работе определены основные пространственные, амплитудные и спектральные характеристики генерируемых низкочастотных излучений. Показано, что характерный размер области регистрации сверхнизкочастотных излучений составляет порядка 400–600 км вдоль траектории движения микроспутника DEMETER. Пространственное положение области регистрации определяется как используемой схемой генерации, так и распределением фоновой концентрации плазмы. Амплитуда напряженности электрического поля сверхнизкочастотных излучений на высотах внешней ионосферы Земли составляет 50–330 мкВ/м.

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.

Белов В.Г., Дегтярев В.В., Синер А.А. «Разработка методики расчета генерации звука вентиляторной ступенью авиационного двигателя.» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 233 (2021)

Снижение шума авиационного двигателя для обеспечения его конкурентоспособности на мировом рынке невозможно без внедрения в инженерную практику самых современных методик проектирования основных источников. Основным источником шума современного гражданского двигателя является вентиляторная ступень. Наиболее важные механизмы генерации звука вентиляторной ступенью: ротор-статор взаимодействие между рабочей лопаткой вентилятора и спрямляющим аппаратом, шум вращения рабочего колеса вентилятора, в особенности шум, создаваемый скачками уплотнения, вращающимися вместе с рабочей лопаткой вентилятора на режимах взлет и набор высоты. В докладе рассматриваются вопросы разработки методики расчета шума вентиляторной ступени авиационного двигателя. Анализируются результаты расчетов, выполненных группой авторов за последние два года. Для расчета течения используются нестационарные уравнения Навье–Стокса и Рейнольдса, а также численные схемы 2–4 порядка аппроксимации по времени и пространству. Для расчета на высоких режимах особое внимание уделяется специальной методике с адаптацией сетки для расчета генерации звука системой вращающихся скачков уплотнения. На основе выполненного анализа результатов численных расчетов разрабатываются практические рекомендации по выполнению расчетов шума вентиляторной ступени.

Лебига В.А., Миронов Д.С., Пак А.Ю., Синер А.А., Саженков А.Н., Белов В.Г. «Экспериментальный анализ структуры пульсаций потока в следе за рабочей лопаткой вентилятора с помощью термоанемометра» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 67-68 (2021)

Рассматриваются результаты экспериментального исследования методами термоанемометрии характеристик пульсаций потока за рабочей лопаткой вентилятора авиационного двигателя.

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.

Гневышев В.Г., Белоненко Т.В. «Параболические ловушки волн Россби в океане» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 14, № 4, с. 14-24 (2021)

Анализ динамики волн Россби показывает, что при взаимодействии их со сдвиговыми течениями возможны режимы, когда из-за неоднородности фонового течения волны Россби захватываются течением, при этом происходит вертикальная фокусировка – сжатие моды на некотором вертикальном горизонте. Для вертикальной моды вместо классического тригонометрического косинуса появляются сильно локализованные решения в виде экспоненциально модулированных полиномов Эрмита. Качественно ситуацию можно описать следующим образом: неоднородное фоновое течение действует как некая параболическая антенна. Волна, попадая в эту параболическую ловушку, начинает отражаться от сужающихся стенок параболоида, при этом вертикальная зона прозрачности сужается, а продвижение волны к центру параболоида все более и более замедляется. В линейной постановке этот процесс длится бесконечно долго, при этом расстояние между соседними точками отражения от зеркала параболоида постепенно сокращается. Для внутренних волн такое уравнение в окрестности фокуса существует. Поскольку в окрестности фокуса нет принципиальных отличий внутренних волн от Россби, то математическую часть работы для внутренних волн можно трансформировать и для волн Россби. В терминах интеграла Фурье построено двумерное аналитическое решение эталонного уравнения для вертикальной фокусировки монохроматической волны в окрестности фокуса. Показана идентичность этого решения с решением эталонного уравнения в терминах вырожденной гипергеометрической функции от комплексного переменного, полученного в предыдущих исследованиях. Методом стационарной фазы найдена асимптотика решения в дальней зоне. Показано, что корректная двумерная сшивка полученного решения в виде вырожденной гипергеометрической функции от комплексного переменного происходит с ВКБ-решением в дальней зоне в терминах экспоненциально мажорированных полиномов Эрмита. Показано, что вопрос о поглощении в фокальной зоне не носит однозначный характер, и поэтому возможны обе ситуации: как прохождение, так и отражение от особенности.

Белошапка В.К. «О простых решениях уравнений Бюргерса и Хопфа» Известия Российской академии наук. Серия математическая, 85, № 3, с. 5-12 (2021)

Описаны все решения уравнения Бюргерса, имеющие аналитическую сложность не выше чем один. Оказалось, что все такие решения распадаются в четыре семейства, чьи размерности не превосходят 3 и которые представлены элементарными функциями. Приведен пример семейства решений уравнения Бюргерса сложности 2. Аналогичная задача решена и для уравнения Хопфа. Оказалось, что все решения уравнения Хопфа сложности один – это 2-параметрическое семейство дробно-линейных функций, которое совпадает с одним из семейств решений уравнения Бюргерса.

Беляев И.В., Макашов С.Ю. «Измерения прохождения звукового удара через стены здания и построение полуэмпирической модели оценки соответствия вибрации внутри помещения экологическим нормам» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 137 (2021)

Вибрации зданий и сооружений, создаваемые звуковым ударом, могут заметно влиять на его восприятие людьми и, как следствие, должны учитываться при формулировании норм для звукового удара перспективных сверхзвуковых пассажирских самолетов. Однако экспериментальные данные по уровням вибраций, создаваемых в зданиях звуковыми ударами, довольно ограничены. Для получения таких экспериментальных данных были проведены летные испытания на аэродроме «Третьяково» (г. Луховицы, Московская область), включающие измерения вибрации пола, вызванные звуковым ударом, вибрации всего здания в целом и измерения потерь при передаче звука от наружного шума внутрь. Измерения проводились в одном и том же трехэтажном кирпичном здании диспетчерского пункта аэродрома, в помещении на третьем этаже. Измерялись уровни звука снаружи здания и внутри помещения, а также вибрации стен, окон и пола, для звуковых ударов различной громкости. На основе полученных экспериментальных данных и имеющихся в литературе результатов других измерений была построена модель оценки уровня звукового удара и уровня вибраций внутри помещения в зависимости от уровня падающего звукового удара. Построенная полуэмпирическая модель используется для оценки соответствия вибраций, создаваемых внутри помещения, экологическим нормам. Проведен анализ полученных функций потерь при передаче звукового удара внутри здания, которые могут использоваться при выработке перспективных норм по звуковому удару.

Копьев В.Ф., Беляев И.В., Величко С.А. «Оценка верхней границы параметров силовой установки СПС, позволяющих удовлетворить перспективным нормам по шуму на местности» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 26 (2021)

Степень двухконтурности двигателя перспективного сверхзвукового пассажирского самолета (СПС) является одним из ключевых параметров, определяющих уровни шума СПС на местности. В настоящий момент рассматриваются концепции СПС с двигателями низкой степени двухконтурности, для которых основным источником шума является турбулентная струя. Исследование других источников шума и разработка методов их снижения имеют смысл только для СПС, которые удовлетворяют нормам по шуму при рассмотрении струи в качестве единственного источника шума. Таким образом, можно поставить вопрос о том, для какой степени двухконтурности двигателя (и соответствующей ей скорости струи) рассматриваемые концепции перспективных СПС могут удовлетворить нормам по шуму на местности при расчете шума СПС на основе только шума струи. Для двигателей меньшей степени двухконтурности (и большей скорости струи) рассматриваемые СПС заведомо не смогут выполнить нормы по шуму на местности. В работе проведен анализ 3 вариантов СПС (STCA NASA и 2 концепции СПС ЦАГИ) с целью определения этой допустимой границы скорости струи и степени двухконтурности двигателя. Для моделирования параметров двигателя использовалась одномерная математическая модель ЦАГИ двигателя малой степени двухконтурности. Отмечена важность дополнительных способов снижения шума струи (модификация формы сопла, экранирование шума струи элементами планера, плазменные актуаторы и т.д.), которые позволяют увеличить верхнюю границу допустимой скорости струи и, как следствие, снизить требуемую степень двухконтурности двигателя.

Беляев И.В., Макашов С.Ю., Зайцев М.Ю., Юдин В.Г., Потапов А.В. «Наземные стендовые испытания плоского сопла с шумоглушением в составе самолета» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 27-28 (2021)

Важность шума струи для перспективного сверхзвукового пассажирского самолета (СПС) на режимах взлета и набора высоты диктует необходимость разработки методов снижения шума струи и их последующей валидации в крупномасштабных и натурных испытаниях. В связи с отсутствием в России крупномасштабной заглушенной установки с горячим потоком, которая позволяла бы проводить измерения шума горячих струй, истекающих из крупномасштабных моделей сопел различной геометрии, валидация методов снижения шума в крупномасштабных испытаниях представляет собой значительную проблему. В данной работе описан один из способов ее решения, представляющий собой наземные акустические испытания сопла с системой шумоглушения, которое устанавливается на двигатель самолета.

Копьев В.Ф., Беляев И.В., Зайцев М.Ю., Панкратов И.В., Zhao Kun «Сравнение результатов крупномасштабных и маломасштабных испытаний шасси в FL-17 CARDC и АК-2 ЦАГИ» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 20 (2021)

Шасси является важным источником шума самолета при заходе на посадку, что делает крайне актуальными исследования шума шасси и разработку методов его снижения. Проведение таких исследований для маломасштабных моделей шасси ограничивается необходимостью учета эффекта числа Рейнольдса при пересчете полученных результатов на натурные масштабы. Для оценки возможности переноса результатов измерений шума маломасштабных шасси на натурные масштабы необходимо сравнительное исследование в контролируемых лабораторных условиях маломасштабных и крупномасштабных моделей с одинаковой геометрией. В данной работе проводится сравнение результатов измерений шума тематических моделей шасси, полученных в крупномасштабных испытаниях в заглушенной установке FL-17 CARDC (г. Мяньян, Китай) и в маломасштабных испытаниях в заглушенной камере АК-2 ЦАГИ (Москва, Россия). Модели шасси имели идентичную геометрию, но отличались по масштабу в 10 раз. Исследовалось влияние на шум шасси таких параметров как высота стойки, наличие шлицшарнира, количество колес, поворот модели относительно набегающего потока и скорости потока. Описан способ пересчета результатов испытаний с маломасштабными моделями на натурные масштабы. Показано, что параметрические зависимости, определенные в маломасштабных испытаниях, находятся в хорошем соответствии с результатами измерений крупномасштабных моделей.

Копьев В.Ф., Зайцев М.Ю., Беляев И.В., Остриков Н.Н. «Испытания маломасштабного шасси регионального самолета в АК-2 и сравнение с результатами летного эксперимента» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 27 (2021)

В связи с успехами в области снижения шума двигателя, шум планера стал одним из основных источников шума самолета при заходе на посадку. Шасси является важным источником шума планера, и его снижение необходимо для дальнейшего снижения шума самолета и удовлетворения действующим и перспективным нормам по шуму на местности. В связи с отсутствием в России крупномасштабных заглушенных установок, экспериментальные исследования шума шасси можно проводить либо на маломасштабных моделях (в частности, в заглушенной камере АК-2 ЦАГИ), либо в натурном эксперименте с помощью метода локализации источников шума (т.н. бимформинга). Таким образом, представляет интерес сравнение измерений шума маломасштабных подробных моделей шасси и результатов летных испытаний, в которых с помощью метода бимформинга измеряется шум шасси самолета. В данной работе проводится такое сравнение для шасси регионального самолета, включающее в себя результаты измерений маломасштабных моделей основной и передней опор шасси, результаты измерений с помощью бимформинга шума основной и передней опор шасси в летных испытаниях, а также результаты моделирования шума шасси с помощью полуэмпирической модели Финка. В отечественной практике такое сравнение выполняется впервые. Предложен метод пересчета результатов испытаний маломасштабных моделей шасси на натурные масштабы. Подтверждена важность учета местной скорости потока в районе шасси самолета на точность результатов расчета и моделирования. Сформулированы рекомендации по модификации основной и передней опор шасси самолета с целью снижения их шума.

Остриков Н.Н., Беляев И.В., Дунаевский А.И. «Расчетная оценка шума распределенной силовой установки для самолета малой авиации» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 36 (2021)

Проведен сравнительный расчет шума для различных вариантов распределенной силовой установки самолета малой авиации с коротким взлетом и посадкой. РСУ самолета состоит из 20 винтов (по 10 винтов на каждом крыле) диаметром 0.38 м.

Беляев И.В., Фараносов Г.А., Горбовской В.С. «Акустические испытания модели плоского сопла СПС в АК-2 ЦАГИ» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 37 (2021)

В рамках исследований по снижению шума струи сверхзвуковых пассажирских самолетов (СПС) были проведены акустические испытания маломасштабной модели плоского сопла типа «миксер-эжектор» с системой шумоглушения на режимах работы, соответствующих взлету и набору высоты, включая наличие спутного потока. Были получены спектральные характеристики и диаграммы направленности шума в дальнем поле для широкого диапазона азимутальных и полярных углов.

Беляев И.В., Остриков Н.Н., Панкратов И.В. «Сравнение шума на местности самолетов с винтами в тянущей и толкающей компоновках по испытаниям в АК-2» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 50-51 (2021)

Влияние эффекта установки винта (в частности, взаимодействие с пилоном или крылом) на создаваемый им шум является важным критерием при выборе компоновки винтового самолета. Для исследования этого эффекта в заглушенной камере АК-2 ЦАГИ были проведены экспериментальные исследования шума маломасштабной модели 6-лопастного винта диаметром 30 см в тянущей и толкающей компоновках с учетом взаимодействия с планером, который моделировался элементами тематического крыла.

Беляева А.С., Романова Г.Э. «Анализ эффективности принципиальных схем перестраиваемого источника на базе акустооптического фильтра» Известия высших учебных заведений. Приборостроение, 64, № 11, с. 933-940 (2021)

Представлен анализ принципиальных оптических схем источника с возможностью спектральной перестройки. Ни один из существующих перестраиваемых источников не позволяет осуществлять одновременную перестройку числа спектральных линий, их положения и полуширины отдельной спектральной линии. Такая спектральная перестройка возможна при применении акустооптической фильтрации вместе с источником широкополосного излучения. При этом особенности акустооптического фильтра приводят к низкой эффективности системы (5% и менее), что ограничивает применение такого источника, например, в спектральном анализе сильно поглощающих сред. Выбор принципиальной схемы системы сопряжения широкополосного источника с акустооптическим фильтром также влияет на эффективность работы схемы и определяет ее дополнительные характеристики – сложность компонентов и габариты. Результаты моделирования работы системы, выполненного с использованием программы автоматизированного проектирования оптических систем Zemax Optic Studio, хорошо согласуются с результатами эксперимента.

Бендерский Л.А., Любимов Д.А., Польняков Н.А. «Численное моделирование RANS/ILES(i) методом течения и шума струи модельного сопла сверхзвукового пассажирского самолёта» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 180-181 (2021)

Практически значимой задачей для будущего гражданского сверхзвукового самолета является снижение шума выхлопной струи. В процессе проектирования сопла, обладающего необходимыми характеристиками по шуму, нужно знать не только акустические свойства, но и распределение параметров течения и турбулентности в струе и на поверхностях сопла. Определение этих параметров в эксперименте при рассмотрении моделей сложной формы является нетривиальной, а порой невыполнимой задачей. Получить нестационарные параметры течения, дополняющие экспериментальные данные, возможно с помощью вихреразрещающих методов, которые позволяют определять нестационарные характеристики течения, среди которых шум в ближнем и дальнем поле струи. В настоящей работе для моделирования течения в струе из модельного сопла СУ СДС/СПС применен эффективный RANS/ILES(i)метод. Ранее данный метод был применен для исследования течения струи из прямоугольного сопла.

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.

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.

Березин А.В., Марков М.Б., Косарев О.С., Паротькин С.В., Тараканов И.А. «Неравновесная модель ионизации газа быстрыми электронами» Математическое моделирование, 34, № 1, с. 3-15 (2022)

Рассмотрена ударная ионизация разреженного газа электронами с высокой энергией. Построена приближенная гидродинамическая модель плотности тока вторичных электронов низкой энергии, образующейся при ударной ионизации. Концентрация, дрейфовая скорость и удельная энергия вычисляются путем приближенного решения кинетического уравнения вторичных электронов. Предполагается пространственная однородность, изотропность начального распределения вторичных электронов, совпадение направления их дрейфа и электрического поля. Дополнительные приближения связаны со структурой функции распределения вторичных электронов и усреднениями сечений. Представлены результаты проверки модели путем сравнения с прямым моделированием столкновений.

Баюк И.О., Белобородов Д.Е., Березина И.А., Гилязетдинова Д.Р., Краснова М.А., Корост Д.В., Патонин А.В., Пономарев А.В., Тихоцкий С.А., Фокин И.В., Хамидуллин Р.А., Цельмович В.А. «Сейсмоакустические исследования керна при пластовых условиях» Геофизические технологии (Предыдущее название 2014–2017 гг.: "Технологии сейсморазведки"), № 2, с. 36-45 (2015)

Представлен комплекс экспериментальных и теоретических исследований керна, позволяющий изучать микроструктуру породы и ее упругие свойства в разных масштабах, определять статические модули упругости и прочностные характеристики породы в масштабе стандартного керна и создавать разномасштабные параметрические математические модели физических свойств породы. Продемонстрировано применение этого комплекса исследований для создания разномасштабных параметрических моделей упругих свойств коллекторов углеводородов.

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.

Берников А.С., Петров Ю.А., Сергеев Д.В., Штокал А.О. «Амортизация автоматических космических аппаратов при посадке на планеты и их спутники с учетом упругости конструкции посадочного устройства» Труды Московского авиационного института, № 121, http://trudymai.ru/published.php?ID=162657http://trudymai.ru/published.php?ID=162657 (2021)

DOI: 10.34759/trd-2021-121-10 Статья посвящена исследованию динамики посадки автоматических космических аппаратов (АКА), совершающих посадку на планеты и их спутники. Амортизация АКА при посадке осуществляется с помощью энергопоглотителей одноразового применения, размещенных в посадочном устройстве (ПУ). Разработана динамическая модель процесса посадки с учетом упругости конструкции ПУ. Для определения сил и моментов, действующих на АКА от элементов конструкции ПУ разработан и представлен алгоритм определения деформации элементов конструкции для опор ПУ, контактирующих с грунтом. Приведены результаты расчетов динамики посадки аппарата для случаев посадки в которых реализуются максимальные перегрузки и устойчивость аппарата к опрокидыванию при посадке на склон. Даны рекомендации для обеспечения устойчивости аппаратов, совершающих посадку на кометы и спутники с малой гравитацией.

Берников А.С., Богачев В.А., Михайлов Д.Н., Петров Ю.А., Сергеев Д.В. «Исследование влияния марсианской пыли на функционирование раскрываемых элементов конструкций космического аппарата «ЭкзоМарс» после посадки» Вестник Московского авиационного института, 28, № 4, с. 192-203 (2021)

Рассматривается задача исследования влияния пылевого воздействия на раскрываемые элементы конструкций космического аппарата «ЭкзоМарс». Рассмотрена методология испытаний на воздействие пыли. Представлены результаты испытаний, произведена оценка пылевого воздействия, и определено время раскрытия элементов конструкций ло и после воздействия пыли.

Пальчиковский В.В., Берсенев Ю.В., Корин И.А. «Исследование эффективности некоторых методов определения азимутального модального состава шума по измерениям на полномасштабной модели воздухозаборника авиационного двигателя» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 172-182 (2019)

Рассматривается извлечение азимутальных мод шума в цилиндрическом канале на основе результатов экспериментальных исследований на установке диаметром 1.8 м, что соответствует каналам воздухозаборных устройств реальных авиационных двигателей. Эксперименты проводились в акустической заглушенной камере ПНИПУ. Вращающиеся моды генерировались круговым массивом из 40 динамиков. Шум в канале записывался круговым массивом из 100 микрофонов, положение которых оптимизировано по максимальному динамическому диапазону. Сопоставлялись следующие методы определения азимутального модального состава шума: метод модальной декомпозиции; метод взаимных корреляций с базовым сигналом; метод наименьших квадратов. Кратко приведены математические основы, достоинства и недостатки указанных методов. По результатам восстановления азимутального модального состава установлено, что лучшее согласование между номерами генерируемых и извлеченных мод и распределением расчетных и экспериментальных значений акустических давлений на микрофонах обеспечивает метод наименьших квадратов.

Берсенев Ю.В., Ипатов М.С., Остриков Н.Н., Яковец М.А., Караджи М.В. «Особенности испытаний ЗПК на установке АК-13 и проблемы пересчета на полетные условия» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 65-66 (2021)

Обсуждаются возможные способы модернизации установки «канал с потоком» АК-13 с целью возможности получения по результатам испытаний дополнительной информации о звукопоглощающих конструкциях (ЗПК), которая будет способствовать улучшению качества настройки их параметров.

Бескакотов А.С., Максимов А.Ф., Дьяченко В.В., Митрофанова А.А., Балега Ю.Ю., Растегаев Д.А. «Спекл-интерферометрические наблюдения двойных звезд в инфракрасном диапазоне на БТА САО РАН» Астрофизический бюллетень, 76, № 4, с. 577-585 (2021)

Спекл-интерферометрические наблюдения двойных звезд проводились в инфракрасном диапазоне 900–1600 нм БТА САО РАН с использованием коммерчески доступной ПЗС-камеры SWIR Snake640 с InGaAs-детектором с чувствительной областью 640×512 пикселей. Пельтье-охлаждение датчика позволяет достичь температуры ПЗС-матрицы –30°C. При такой температуре тепловой шум ПЗС-матрицы остается существенным. Это ограничивает применение камеры в спеклинтерферометрических исследованиях объектов примерно до 8-й звездной величины при удовлетворительных погодных условиях. Чтобы оценить другие характеристики камеры для интерферометрического применения в ближнем ИК-диапазоне, мы использовали ее для измерения разделения, позиционных углов и разности блеска некоторых хорошо изученных двойных звезд. Для каждого из восстановленных изображений было достигнуто ограниченное дифракцией угловое разрешение.

Плохотниченко В.Л., Бескин Г.М., де-Бур В.Г., Карпов С.В., Моисеев С.В., Шергин В.С., Городовой Е.П., Гутаев А.Г., Солин А.В., Солин А.А., Любецкая З.В., Любецкий А.П., Павлова В.В., Моисеев С.С., Бадьин Д.А., Плохотниченко П.В. «Многомодовый панорамный фотоспектрополяриметр высокого временного разрешения» Астрофизический бюллетень, 76, № 4, с. 558-576 (2021)

Описывается новый этап развития аппаратурно-программного комплекса эксперимента МАНИЯ для поиска и изучения переменности блеска астрофизических объектов с временным разрешением 10^–6 c. В панорамном фотоспектрополяриметре используются дистанционно устанавливаемые оптические блоки – цветоделительные модули, позволяющие проводить наблюдения в пяти модах: максимально прозрачной, многополосной, фотополяриметрической, спектральной и спектрополяриметрической. Два фотоприемных устройства (ФПУ) на основе координатно-чувствительных детекторов (КЧД) с катодами S-20 и GaAs, с умножением фототоков микроканальными пластинами (МКП) и регистрацией коллекторами, имеющими от 4 до 16 элементов, а также EMCCD-камера позволяют регистрировать световые потоки от объектов и звезд сравнения в поле размером до 1' в нескольких цветовых полосах в спектральном режиме с низким разрешением и при этом измерять линейную поляризацию в трех параметрах Стокса. Система регистрации накапливает наблюдательные данные – потоки оцифрованных фотоотсчетов от обоих ФПУ с временным разрешением 1μс, а EMCCD камера – видеоряды с субсекундным разрешением синхронно с приемом на одном ФПУ квантов ультрафиолетового диапазона с микросекундным разрешением. Приводятся некоторые результаты исследований, полученные в наблюдениях на 6-м телескопе САОРАН.

Чмырева Е.Г., Бескин Г.М. «Пекулярные объекты в областях рождения радиопульсаров - кандидаты в черные дыры звездных масc» Астрофизический бюллетень, 77, № 1, с. 71-84 (2022)

Проведен поиск кандидатов в черные дыры звездных масс в областях пространства с повышенной вероятностью их локализации, которые были выделены исходя из эволюционных сценариев образования компактных объектов при распаде двойных систем. Мы проанализировали информацию о расположенных в этих областях источниках с доступными спектральными или фотометрическими данными, а также измеренными собственными движениями и расстояниями. Были выделены девять объектов, характеристики которых с вероятностью от 1 до 14 процентов соответствовали теоретическим предсказаниям о наблюдательных проявлениях одиночной черной дыры. В конечном итоге вероятность, что хотя бы один из этих источников может быть изолированной черной дырой звездной массы, лежит в диапазоне 5–35%.

Бескровная Н.Г., Погодин М.А., Ихсанов Н.Р. «Исследование азимутальных магнитных неоднородностей в оболочках Ае/Ве-звезд Хербига методом поляриметрии» Астрофизический бюллетень, 76, № 4, с. 482-493 (2021)

Обсуждается методика исследования локальных газовых неоднородностей в оболочках молодых звезд, используя многоцветные поляриметрические наблюдения. В основе рассматриваемого нами метода лежит сравнение наблюдаемых временных треков изменения параметров Стокса на плоскости (q, u) с теоретическими, рассчитанными в рамках простой модели неоднородности, представляющей струю газа с локальным магнитным полем во вращающейся оболочке молодой звезды. В расчетах учитываются процесс однократного рассеяния излучения в электронном газе и фарадеевский поворот плоскости поляризации при распространении излучения в среде с магнитным полем. Результаты расчетов демонстрируют сильную зависимость параметров Стокса от наклона орбиты к лучу зрения и от параметров магнитного поля неоднородности. Влияние последнего на поляризацию возрастает по мере роста длины волны излучения. Описывается применение метода к исследованию неоднородностей в оболочках звезд Хербига AB Aur и HD 163296.

Беспалов М.С., Оселедец Е.Ю., Петрова Е.А. «Нормирование авиационного шума в условиях главенствующей роли гигиенического законодательства» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 135 (2021)

После выхода в свет 135 Закона о приаэродромных территориях прошло более 3 лет, однако проблема нормирования авиационного шума не решена до настоящего времени. Причиной этого является то, что на сегодняшний день авиационный шум при совершении взлетно-посадочных операций превышает установленные нормативы на больших территориях вокруг аэропортов. Часто на эти территории претендуют организации, заинтересованные в использовании этих земель, в том числе для жилищного строительства. При таком положении с точки зрения обязательного соблюдения гигиенических нормативов нарушение Законодательства практически неизбежно. В то же время механизмы, ранее применявшиеся для решения этой проблемы, были обесценены после выхода в свет ГОСТА 22283-2014 «Шум авиационный», который практически инициировал отмену специальных нормативов допустимого авиационного шума, разработанных МНИИ гигиены им. Эрисмана и опубликованных в «Рекомендациях по установлению зон ограничения жилой застройки в окрестностях аэропортов гражданской авиации из условий шума, М, Стройиздат, 1987». В то же время зонирование территории из условий шума является одним из самых эффективных инструментов для осуществления сбалансированного подхода к развитию приаэродромных территорий, используемого в различных странах. Анализ противоречий, возникающих при освоении приаэродромных территорий, вызывает, в частности, вопросы: во-первых, насколько можно ужесточать нормативы для авиационного шума, не ослабляя нашу экономику со всеми вытекающими отсюда последствиями? и во-вторых, почему до сих пор не найдены механизмы для компромиссного разрешения противоречий между аэропортами и застройщиками земель? Не надо ли обратиться к ранее разработанным инструментам? В рамках доклада проведен анализ возможных инструментов для сбалансированного подхода к решению задачи развития территорий, окружающих аэропорты на примере некоторых стран.

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.

Бирюков И.Р., Петухова М.Н. «К вопросу о сопротивлении излучения двухсторонних дисковых преобразователей, расположенных на фоне акустического экрана» Подводные исследования и робототехника, 34, № 2, с. 57-64 (2021)

Необходимость расширения полосы рабочих частот для решения задач обнаружения подводных объектов при учете физических основ построения электроакустических преобразователей и антенной техники вынуждает рассматривать варианты использования электроакустических приемных преобразователей вплоть до частоты резонанса их механической колебательной системы и выполнять плотную компоновку преобразователей внутри антенны. При реализации подобного рода технических решений влияние взаимодействия преобразователей друг с другом на конечные параметры антенны становится значительным, что обусловливает необходимость учета этого взаимодействия при проектировании антенной решетки. Учет взаимного влияния преобразователей на полевые характеристики антенной решетки в общем случае происходит посредством расчета полного механического сопротивления каждого преобразователя, для получения которого необходимы собственные и взаимные сопротивления излучения. В статье рассчитана и проанализирована частотная зависимость собственного и взаимного сопротивлений излучения двух преобразователей в зависимости от моды колебаний, расстояния между ними (для взаимного сопротивления излучения), расстояния до экрана и типа тыльного экрана. Результаты расчета показывают существенное влияние межэлементного расстояния и типа импедансного экрана на взаимное сопротивление излучения. Можно сделать вывод о необходимости учета взаимодействия преобразователей на фоне импедансного экрана при межэлементном расстоянии менее 0,5–0,6λ и при работе вблизи резонанса вне зависимости от моды колебаний.

Бисикало Д.В., Сачков М.Е., Ибрагимов М.А., Саванов И.С., Наливкин М.А., Нароенков С.А., Фатеева А.М., Шугаров А.С., Мата Руди Монтеро, Понс Омар Родригес, Урацука Марта Р.Родригес «Первый телескоп Российско-Кубинской обсерватории» Астрономический журнал, 99, № 1, с. 43-47 (2022)

Сообщается о начале работы первого телескопа Российско-Кубинской обсерватории – широкоугольного 20-см робот-телескопа, установленного на оптической станции наблюдательного пункта в Гаване, Республика Куба. Показан общий вид телескопа, описано его навесное оборудование. Продемонстрирован и кратко обсужден “первый свет”, полученный на 20-см телескопе. Описаны многозадачные наблюдательные проекты, в которых предполагается использовать упомянутый телескоп РКО. Описана схема комплексирования РФ-Куба и кратко обсуждены ее отличительные особенности.

Урвачев Е.М., Блинников С.И., Номото К. «Транзиент AT2018cow: сценарий с экваториальным диском» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 11, с. 765-772 (2021)

DOI: 10.31857/S0320010821110073

Бобков В.Г., Козубская Т.К., Ивчин В.А. «Численное моделирование дальних акустических полей, генерируемых несущим и рулевым винтами тяжелого вертолета» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 40-41 (2021)

Представлены результаты численного моделирования обтекания вращающихся винтов тяжелого вертолета. Для расчета применялась разработанная авторами методика моделирования обтекания вращающегося винта.

Бобков В.Г., Горобец А.В., Жанг Ш., Жонг С., Козубская Т.К. «Численное моделирование аэродинамики и акустики изолированного винта дрона» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 209-210 (2021)

Представлены результаты численного моделирования обтекания вращающегося маломасштабного винта дрона. Для расчета применялась разработанная авторами методика моделирования обтекания вращающегося винта. В численном эксперименте был воспроизведён натурный эксперимент, проведенный в лаборатории HKUST (Гонконг), в котором исследовались аэродинамические и акустические характеристики маломасштабного винта дрона.

Бобренёва Ю.О. «Моделирование процесса пьезопроводности двухфазной жидкой системы в коллекторе трещиновато-порового типа» Математическое моделирование, 34, № 1, с. 33-46 (2022)

Рассматривается массоперенос в карбонатном коллекторе трещиновато-порового типа. Такие коллекторы имеют естественную систему разрушения в виде трещин и каверн. В данной работе предложена и исследована математическая модель перераспределения флюида между матрицей порового типа и сетью естественных трещин. Полученная система дифференциальных уравнений является квазилинейной и достаточно сложной. При ее численном решении возникает ряд трудностей. Во-первых, система содержит большое количество неизвестных функций. Во-вторых, характер нелинейности уравнений таков, что соответствующая линеаризованная система уже не обладает свойством самосопряженности пространственных дифференциальных операторов. Для решения возникшей проблемы применяется метод расщепления по физическим процессам и аппроксимации дифференциальных операторов методом конечных разностей. Полученная в результате расщепленная сеточная модель эквивалентна дискретным исходным балансным уравнениям системы (сохранение массовых компонент флюидов и полной энергии системы), записанным в дивергентной форме. Такой подход основан на нелинейной аппроксимации сеточных функций по времени, которая зависит от доли объема, занятой флюидами в порах, и является простой в реализации. В работе представлены результаты численных расчетов, проанализирована пространственно-временная динамика процессов изменения давления.

Бобровницкий Ю.И., Томилина Т.М., Ким А.А. «Влияние параметров акустической установки на эффективность ЗПК» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 58 (2021)

Звукопоглощающие конструкции (ЗПК) для авиационных двигателей и для многих других «шумных» объектов сначала отрабатываются и тестируются на упрощенных установках и стендах. В идеале, к которому надо стремиться, эффективность ЗПК, измеряемая на установке, должна совпадать с эффективностью, измеряемой на реальном источнике. В действительности идеальных установок и стендов не существует, так как эффективность зависит не только от параметров самой ЗПК, но и в значительной мере от параметров акустической обстановки и источника возбуждения. Чтобы выяснить, какие именно параметры сильнее всего влияют на эффективность ЗПК и определяют соответствие стендовых и реальных ее значений, в ИМАШ РАН было проведено специальное исследование, некоторые результаты которого частично приводятся в данном докладе. Исследование было проведено на лабораторной установке, созданной для исследования поглощения звука метаматериалами при скользящем падении и состоящей из короткого волновода, к стенкам которого могли крепиться кассеты ЗПК (Акустический журнал, 2020, т.66, №3, с. 332-341). Основным результатом исследования явилось выявленное экспериментально и объясненное теоретически физическое явление, ранее в литературе не обсуждавшееся и которому в докладе уделено наибольшее внимание. Явление заключается в сильной зависимости эффективности ЗПК от параметра, который авторы назвали «типом источника». Было показано, что эффективность одного и того же ЗПК существенно зависит от того, является ли источник возбуждения кинематического, силового или энергетического типа. В докладе дано строгое определение типа источника, объяснен физический смысл явления и показано, как его следует использовать при проектировании эффективных ЗПК.

Щербаков Г.Н., Рычков А.В., Богати С.Р., Фещенко Я.В., Тетеркин А.В. «Использование нелинейных явлений для создания подводных маркеров-отражателей» Приборы, № 6, с. 38-42 (2021)

Проведена оценка предельной дальности обнаружения нового типа подводных маркеров – пассивных нелинейных отражателей, имеющих неограниченное время функционирования, которое обусловлено отсутствием у них источника питания. Обоснован оптимальный диапазон рабочих частот с учетом потерь гидроакустического сигнала в морской воде. Ключевые слова: гидроакустика, подводные маркеры, нелинейность.

Богатов Н.А., Фадеев Г.Н., Болдырев В.С., Кузнецов Н.Н. «Поиск антидотов против неблагоприятного акустического воздействия» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 36-46 (2021)

Исследование посвящено изучению действия низкочастотных гармонических колебаний на биохимические структуры. Научная новизна проведенных экспериментов заключается в определении особенностей поведения биохимических систем в поле низкочастотных воздействий. В ходе выполнения экспериментов получены сведения, позволяющие ближе подойти к пониманию механизма передачи акустической энергии низкочастотных колебаний биохимически активным структурам. Основные физические характеристики акустических колебаний – частота и интенсивность, – главным образом влияют на физическое и психологическое состояние людей. Интервал частот, вызывающих отрицательные последствия воздействия на человека и изучаемых нами, лежит в довольно узком интервале от 1 до 35 Гц. Интенсивность подаваемых колебаний находилась в интервале от 25 до 55 дБ. Первоначально в качестве структур, способных поглощать энергию поступающего низкочастотного воздействия и служить антидотами, были рассмотрены клатратные иодсодержащие биохимически активные структуры, в которых существуют межмолекулярные связи типа «хозяин–гость». Исследованы следующие клатратные комплексы: йод–крахмал, амилойодин, амилопектойодин, йодинол. После выяснения особенностей поведения соединений, которые способные только инертно воспринимать энергию низкочастотных воздействий, была взята система, где каждый из компонентов способен обратимо и окисляться, и восстанавливаться. Входящие в систему два биохимически активных компонента – метиленовый синий и аскорбиновая кислота – позволяют проследить влияние низкочастотных гармонических воздействий на взаимный окислительно- восстановительный процесс и выяснить особенности таких взаимодействий. Обнаружено, что в такой системе при введении низкочастотных воздействий сонохимические окислительно-восстановительные процессы в зависимости от условий протекания процесса не только ускоряются, но и замедляются.

Берников А.С., Богачев В.А., Михайлов Д.Н., Петров Ю.А., Сергеев Д.В. «Исследование влияния марсианской пыли на функционирование раскрываемых элементов конструкций космического аппарата «ЭкзоМарс» после посадки» Вестник Московского авиационного института, 28, № 4, с. 192-203 (2021)

Рассматривается задача исследования влияния пылевого воздействия на раскрываемые элементы конструкций космического аппарата «ЭкзоМарс». Рассмотрена методология испытаний на воздействие пыли. Представлены результаты испытаний, произведена оценка пылевого воздействия, и определено время раскрытия элементов конструкций ло и после воздействия пыли.

Головин Д.В., Мокроусов М.И., Митрофанов И.Г., Козырев А.С., Литвак М.Л., Малахов А.В., Никифоров С.Ю., Санин А.Б., Бармаков Ю.Н., Боголюбов Е.П., Шоленинов С.Э., Юрков Д.И. «Прибор АДРОН-ЛР для активного нейтронного зондирования состава лунного вещества» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 6, с. 542-549 (2021)

Представлены основные научные задачи и приведено описание прибора АДРОН-ЛР (активный детектор нейтронов и гамма-лучей), который разработан в ИКИ РАН для российского лунного посадочного аппарата Луна-25. Описана методика проведения измерений и представлены результаты наземных отработок прибора с моделями лунного грунта с различным содержанием водорода, подтвердившие высокую чувствительность метода активного нейтронного зондирования для оценки содержания воды и основных породообразующих элементов в планетном веществе.

Козырева В.С., Кусакин А.В., Богомазов А.И., Омаров Ч.Т. «Пульсации затменной двойной AS Camelopardalis в кривых блеска TESS» Астрофизический бюллетень, 76, № 4, с. 505-515 (2021)

Анализ наблюдений затменной двойной AS Cam на спутнике TESS показал, что излучение объекта пульсирует на двух частотах: ν₁=0.7556 сут^–1 и ν₂=0.8658 сут^–1 с амплитудами A₁=0.0110^m и A₂=0.0087^m соответственно. Подобная переменность характерна для медленно пульсирующих звезд спектрального класса B. При помощи моделирования кривых блеска AS Cam, полученных с 1968 по 2019 гг., подтверждено открытие плавного увеличения эксцентриситета орбиты системы примерно на 0.018 за 50 лет. Третий свет в качестве одного из параметров решения кривых блеска в среднем составляет около 4% от общей светимости системы. Для AS Cam это соответствовало бы спектральному классу F8–F9 для предполагаемого третьего тела – звезды главной последовательности, наличие которого следует из светового уравнения системы. Если третий свет – результат случайного наложения звезды, не связанной с AS Cam, то третье тело может оказаться вырожденным объектом или тесной двойной системой. Крайне низкая скорость вращения линии апсид в этой системе (по сравнению со значением, предсказываемым стандартной теорией) может быть объяснена гравитационным воздействием третьего тела с массой около 1.2M_⊙ и наклонением орбиты примерно на 70° по отношению к картинной плоскости.

Поляков Н.М., Богомолов А.В., Солдатов С.К. «Квалиметрия средств индивидуальной защиты от авиационного шума» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 649-656 (2019)

Приводится решение задачи распространения волн от двух источников в виде пульсирующих сфер, расположенных в замкнутой области несимметрично относительно её границы. Решение производится явным методом Эйлера и методом «предиктор–корректор». Рассматриваются различные типы краевых условий, в том числе, с учетом «прилипания» передающей среды к стенкам замкнутой области и в виде абсолютно жесткой стенки, когда лишь компонента нормальной скорости равна нулю. Приводятся изополя потенциала. Текст статьи содержит анализ влияния величин шагов по времени и координатам на результаты расчета.

Харитонов В.В., Богомолов А.В., Шешегов П.М., Зинкин В.Н. «Обоснование комплексной защиты инженерно-технического состава авиации от шума» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 696-709 (2019)

Акустическая безопасность авиационных специалистов обусловлена тем, что в процессе выполнения профессиональной деятельности они подвергаются действию шума. Основными источниками высокоинтенсивного шума являются силовые установки воздушных судов и вспомогательное оборудование. Авиационный шум имеет ряд специфических особенностей (высокая интенсивность, широкополосность, наличие в спектре инфразвуковой составляющей и др.). Показано, что в большинстве случаев рабочие места инженерно-технического состава не соответствуют гигиеническим нормативам по шуму и инфразвуку, что требует применение средств защиты (индивидуальных и коллективных). При обосновании и выборе средств защиты необходимо проводить аттестацию рабочих мест. Особенности авиационного шума обуславливают использования комплексной защиты, то есть использование как коллективных, так и индивидуальных (ауральных и эктраауральных) средств защиты. Однако дефицит табельных средств защиты в авиации является основной проблемой сохранения здоровья личного состава и профилактики снижения работоспособности. Поэтому наряду с техническими средствами защиты от шума необходимо использовать организационные и профилактические мероприятия.

Ильменков С.Л., Богородский А.В., Лебедев Г.А., Троицкий А.В. «Использование интеграла Кирхгофа для приближенного расчета угловых характеристик рассеяния звука упругими оболочками неаналитической формы» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 3, с. 124-129 (2021)

Предложен новый приближенный метод расчета угловых характеристик рассеяния звука на упругих телах неаналитической формы при различных геометрических параметрах стыкуемых фрагментов аналитической формы. Метод базируется на использовании интегральной формулы Кирхгофа и известных строгих решениях задач дифракции звука на упругих аналитических телах. Совместное использование методов динамической теории упругости и разделения переменных с помощью потенциалов Дебая и «типа Дебая» позволяет получить решения задач дифракции звука на изотропных оболочках неаналитической формы, составленных из компонентов сфероидальной, цилиндрической и сферической форм. Вычислены и проанализированы угловые характеристики рассеяния при различных волновых размерах, геометрических и физических параметрах оболочек. Применение рассматриваемого метода имеет особенно актуально в диапазонах низких и средних звуковых частот, где упругие тела являются эффективными рассеивателями звука, что повышает вероятность определения их индивидуальных признаков.

Богушевич А.Я. «Минимизация систематических погрешностей ультразвукового термометра, обусловленных временными задержками сигнала и температурными изменениями в конструкции» Оптика атмосферы и океана, 34, № 10, с. 817_-824 (2021)

Рассматривается совместное влияние на систематическую погрешность ультразвуковых измерений температуры неучтенной временной задержки прохождения сигнала между парами «излучатель–приемник звука» и температурных изменений расстояний между ними. Приводятся аналитические соотношения для оценивания рассматриваемой погрешности и результаты ее расчетов. Описывается метод градуировки подобных приборов в климатической камере с применением эталонных средств измерений, позволяющий более чем на порядок уменьшать влияние неучтенной временной задержки в диапазоне измеряемых температур от –70 до +50°С.

Бойко А.В., Демьянко К.В., Кириловский С.В., Нечепуренко Ю.М., Поплавская Т.В. «Об определении пороговых N-факторов положения ламинарно-турбулентного перехода в дозвуковом пограничном слое вытянутого сфероида» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 6, с. 3-7 (2021)

Представлены результаты численного исследования ламинарно-турбулентного перехода в пограничном слое вытянутого сфероида с помощью газодинамического пакета ANSYS Fluent с подключаемым оригинальным модулем ламинарно-турбулентного перехода, разработанным на базе e^N-метода. На основе экспериментальных данных предложен метод определения раздельных пороговых N-факторов для различных механизмов перехода.

Бойчук И.П., Гринек А.В. «Предсказание широкополосного шума винтов при помощи численного моделирования» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 212 (2021)

Представлен подход к предсказанию широкополосного шума винтов на основе

Бойчук И.П., Гринек А.В., Данцевич А.Ю., Новиков А.Ю. «Метод комплексного аэроакустического моделирования летательных аппаратов» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 453-456 (2019)

Нестационарные эффекты, вихри, интерференция струй и прочее являются основными источниками шума летательных аппаратов (ЛА). Для проведения работ по защите шума требуется очень большое количество работ на открытом испытательном стенде или в специальных акустических камерах. Однако процесс натурного эксперимента очень дорогостоящий, поэтому решать задачу о снижении шума необходимо еще на этапе проектирования. Прогресс в области вычислительной техники, совместно с последними достижениями в численных методах, позволяет решить задачу о моделировании нестационарного взаимодействия распространения акустических волн на достаточно высоком уровне. В настоящей работе представлен метод комплексного аэрогазодинамического моделирования траекторного цикла ЛА с двигателем прямой реакции. Метод позволяет последовательно решить аэродинамическую и акустическую задачи.

Бойчук И.П. «Аналитическое моделирование широкополосного шума открытого ротора» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 52-54 (2021)

Аналитическое моделирование востребовано в аэроакустических исследованиях, поскольку оно может обеспечить быстрое и достаточно точное предсказание шума от источников, природа которых понятна. Для возможности предсказания шума аналитические методы требуют использования различных допущений. В работе представлено исследование широкополосного шума, основанного на использовании полуаналитического метода, основанного на теории Амита.

Бойчук И.П., Руднев Ю.И., Гринек А.В. «Комплекс программ для расчета шума воздушных винтов» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 213-215 (2021)

Из-за сложной природы авиационного шума часто невозможно изучить шум аналитическими методами. Для предсказания шума аналитические методы требуют определенных допущений, и если природа возникновения звука не совсем понятна, возникает вопрос о правомочности этих допущений. Численные методы могут обеспечить альтернативные методы моделирования. В работе представлен комплекс программ для расчета шума воздушных винтов на основе гибридного метода.

Богатов Н.А., Фадеев Г.Н., Болдырев В.С., Кузнецов Н.Н. «Поиск антидотов против неблагоприятного акустического воздействия» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 36-46 (2021)

Исследование посвящено изучению действия низкочастотных гармонических колебаний на биохимические структуры. Научная новизна проведенных экспериментов заключается в определении особенностей поведения биохимических систем в поле низкочастотных воздействий. В ходе выполнения экспериментов получены сведения, позволяющие ближе подойти к пониманию механизма передачи акустической энергии низкочастотных колебаний биохимически активным структурам. Основные физические характеристики акустических колебаний – частота и интенсивность, – главным образом влияют на физическое и психологическое состояние людей. Интервал частот, вызывающих отрицательные последствия воздействия на человека и изучаемых нами, лежит в довольно узком интервале от 1 до 35 Гц. Интенсивность подаваемых колебаний находилась в интервале от 25 до 55 дБ. Первоначально в качестве структур, способных поглощать энергию поступающего низкочастотного воздействия и служить антидотами, были рассмотрены клатратные иодсодержащие биохимически активные структуры, в которых существуют межмолекулярные связи типа «хозяин–гость». Исследованы следующие клатратные комплексы: йод–крахмал, амилойодин, амилопектойодин, йодинол. После выяснения особенностей поведения соединений, которые способные только инертно воспринимать энергию низкочастотных воздействий, была взята система, где каждый из компонентов способен обратимо и окисляться, и восстанавливаться. Входящие в систему два биохимически активных компонента – метиленовый синий и аскорбиновая кислота – позволяют проследить влияние низкочастотных гармонических воздействий на взаимный окислительно- восстановительный процесс и выяснить особенности таких взаимодействий. Обнаружено, что в такой системе при введении низкочастотных воздействий сонохимические окислительно-восстановительные процессы в зависимости от условий протекания процесса не только ускоряются, но и замедляются.

Сорокин А.М., Иванкин А.Н., Болдырев В.С. «Влияние ультразвука на состояние биосистем» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 253-258 (2021)

Представлены результаты изучения ультразвуковой обработки клеточной биомассы животного происхождения с целью введения в продукт низкомолекулярных соединений, а также бактериальных клеток для осуществления их полной деградации. Определены условия обработки сырья для эффективного получения готового продукта. Показано, что использование ультразвуковых колебаний высокой частоты позволяет практически нацело разрушать клеточную биомассу, что дает возможность полностью обеззараживать биоматериал и в последующем при необходимости извлекать из него биологически активные вещества

Болсуновский А.Л., Брагин Н.Н., Бузоверя Н.П., Скоморохов С.И., Чернышев И.Л., Черный К.И. «Расчетно-экспериментальные исследования новой аэродинамической модели самолета в схеме «летающее крыло»» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 26 (2021)

Экологические требования, такие как шум на местности и ограничения выбросов, играют важную роль в гражданской авиации. В эксплуатируемых сейчас конфигурациях самолетов с двигателями под крылом возможности уменьшения шума ограничены. Двигатель вносит основной вклад в уровень шума самолета, по крайней мере, на взлете. В рамках исследований перспективных компоновок ЦАГИ изучает возможность создания "тихого" самолета с экранированием шума двигателей планером. Аэродинамическая компоновка в схеме «летающее крыло» (в дальнейшем ЛК) является одной из наиболее многообещающих альтернатив традиционным компоновкам ЛА типа «крыло+фюзеляж». В течение ряда последних лет в ЦАГИ рассматривается конфигурация дальнемагистрального самолета средней пассажировместимости в схеме ЛК. Исследования показали, что верхнее расположение двигателей, благоприятное с точки зрения шума, несет риск ухудшения аэродинамических характеристик за счет интерференции планера с мотогондолами и пилонами двигателей. В работе представлены различные аспекты аэродинамики ДМС в схеме ЛК, приведены расчетные и экспериментальные результаты.

Болсуновский А.Л., Брагин Н.Н., Бузоверя Н.П., Чернышев И.Л., Скоморохов С.И. «Исследования модели ближнемагистрального самолета с ламинарным крылом и двигателями на низким уровнем акустического воздействия» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 200-201 (2021)

В околозвуковых аэродинамических трубах ЦАГИ было испытано несколько аэродинамических моделей, включая конфигурации с расположением двигателя над задней кромкой крыла, которые могут значительно снизить шум на местности и открыть дорогу топливосберегающим турбовентиляторам с большой степенью двухконтурности и большим диаметром вентилятора на ближнемагистральные самолеты.

Большакова А.В., Боронахин А.М., Ларионов Д.Ю., Подгорная Л.Н., Ткаченко А.Н., Шалымов Р.В. «Анализ вибраций в системе «вагон–рельсовый путь»» Приборы, № 1, с. 46-51 (2022)

Рассмотрены вибрации, возникающие в колебательной системе «вагон–рельсовый путь», вызванные прохождением характерных расстояний, связанных с особенностями строения железнодорожного полотна и состава, а также прохождением дефектов поверхности катания рельса. Оценено взаимное влияние элементов системы.

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.

Боран-Кешишьян А.Л., Лисютин В.А., Маленко Ж.В., Ярошенко А.А. «Изучение связи между дисперсионными искажениями импульсных сигналов и акустическими свойствами дна мелкого моря» Морские интеллектуальные технологии, 3, № 1, с. 118-126 (2021)

Для установления связи между дисперсионными искажениями сигналов и акустическими характеристиками дна мелкого моря применяется метод свертки сигнала с импульсной характеристикой волновода. Методом нормальных волн вычисляется акустическое поле в широкой полосе частот. Затем осуществляется обратное преобразование Фурье акустического поля и восстанавливается импульсная характеристика волновода. Реплика сигнала далее вычисляется как свертка импульсной характеристики и сигнала. Преимущества такого подхода следующие. Свертка циклична – нет ограничений на длительность сигнала. Может быть использована не только вычисленная, но и экспериментально определенная импульсная характеристика. По усмотрению исследователя поля отдельных мод можно исключать, добавлять шум в частотной либо временной области, имитировать движение источника, воздействие ветрового волнения. Ограничение – условия однородности волновода вдоль трассы. Рассматривается ряд примеров, в которых изучается возможность определения акустических свойств дна, изучаются дисперсионные искажения сигналов, возникающие в волноводе со слоем скачка скорости звука на профиле скорости звука. Изучается изменение дисперсионных искажений в зависимости от частоты сигнала, глубины приемника, расстояния между излучателем и приемником

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.

Дмитриев С.М., Хробостов А.Е., Легчанов М.А., Бородин С.С., Баринов А.А., Коновалов И.А., Чесноков А.А., Макаров М.А. «Экспериментальные исследования гидродинамики стратифицированного течения спутных смешивающихся потоков» Теплофизика и аэромеханика, № 4, с. 531-539 (2021)

Представлены результаты серии экспериментальных исследований турбулентных потоков, проведенных при помощи кондуктометрической измерительной системы. В результате обработки экспериментальных данных получены оценки осредненных значений концентраций примеси в измерительных ячейках кондуктометрического датчика, дисперсии реализаций, а также автокорреляционные функции и гистограммы распределения плотности вероятности реализаций измерительного сигнала. Сравнение полученных экспериментальных данных с результатами аналогичного по своей постановке бенчмарка GEMIX, направленного на исследование процессов изотермического и неизотермического смешений, в котором регистрация исследуемых характеристик осуществлялась при помощи PIV-метода, дает хорошее соответствие характерных длин волн упорядоченных структур, возникающих на границе раздела потоков. Также наблюдается соответствие профилей кинетической энергии турбулентности для центральных областей экспериментальной модели, в то время как для периферийных зон результаты демонстрируют значительное расхождение с данными GEMIX, что объясняется различием физических принципов используемых методов измерений, а также повышенным пространственным разрешением PIV по сравнению с кондуктометрическим методом.

Бородина В.В. «Влияние локальных механических напряжений на пьезоэлектрические датчики давления систем автоматизации судна» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 4, с. 82-86 (2021)

Рассматриваются проблемы прочности и надёжности чувствительных элементов пьезоэлектрических датчиков давления, являющихся важной частью систем автоматизации судна. Экспериментально исследуются изменения микроструктуры пьезоэлектрических материалов на примере монокристаллического сегнетоэлектрика BaTiO₃ в поле неоднородных механических напряжений. Экспериментальная установка позволила при помощи оптического микроскопа в поляризованном свете «на просвет» производить наблюдения образцов непосредственно под механической нагрузкой. Рассмотрены условия появления пластических деформаций и появления микротрещин, приводящих к разрушению элемента. Определена роль в указанных процессах изменений доменной структуры кристаллов, а именно 90-градусных доменных переориентаций, происходящих в поле локальной механической нагрузки. Экспериментальные результаты полностью согласуются с теоретическими расчётами распределения полей напряжений под локальной механической нагрузкой. Сделан вывод о значении локальных механических воздействий на чувствительный элемент, нарушающих его правильную работу.

Большакова А.В., Боронахин А.М., Ларионов Д.Ю., Подгорная Л.Н., Ткаченко А.Н., Шалымов Р.В. «Анализ вибраций в системе «вагон–рельсовый путь»» Приборы, № 1, с. 46-51 (2022)

Рассмотрены вибрации, возникающие в колебательной системе «вагон–рельсовый путь», вызванные прохождением характерных расстояний, связанных с особенностями строения железнодорожного полотна и состава, а также прохождением дефектов поверхности катания рельса. Оценено взаимное влияние элементов системы.

Босняков И.С., Клюев Н.А. «Идентификация вихрей и анализ мод неустойчивости, полученных из данных нестационарного расчёта LES» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 228-229 (2021)

Рассматривается численное решение задачи о вихревом следе за самолётом.

Босняков С.М., Ливерко Д.А., Михайлов С.В., Маленко В.А., Морозов А.Н. «Низкочастотные пульсации на границе струи натурной дозвуковой аэродинамической трубы замкнутого типа» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 177 (2021)

Исследуется граница дозвуковой струи в натурной аэродинамической трубе Т-104 (ЦАГИ) непрерывного действия, замкнутого типа, с одним обратным каналом и открытой рабочей частью. Воздушный поток в трубе создается двухступенчатым вентилятором, расположенным в обратном канале, с приводом, состоящим из двух электродвигателей. При увеличении скорости потока в трубе усиливаются низкочастотные колебания в области диффузора с возникновением риска разрушения конструкции. Этот эффект исследовался в 40-х годах прошлого века и в контур трубы были внесены изменения – появились «окна перепуска» в диффузоре и вихрегенераторы на срезе сопла. Одной из причин возникновения низкочастотных колебаний назван «кольцевой вихрь», который, разрушаясь, образует «опрокидывающиеся волны» с возникновением сильных ударных нагрузок на диффузор. В данной работе проведено несколько серий экспериментальных исследований, в которых низкочастотные пульсации полного давления в струе исследовались различными типами датчиков. Применялись манометры, датчики ИКД-100 и датчики КуЛайт. В процессе испытаний проведены необходимые калибровки и выполнена видеосъемка методом лазерного ножа, включая фотографирование с малыми выдержками. Вспомогательные работы проведены с применением аэродинамической трубы меньшего размера, но имеющей сопоставимые режимы работы. С целью воздействия на предполагаемые кольцевые вихри изготовлены и смонтированы по срезу сопла струйные актуаторы, которые закручивали пульсирующий поток при разных значениях скоростного напора на выходе. Результаты сопоставлялись с данными, полученными при наличии штатных вихрегенераторов. Выполнена серия расчетов методом LES (IDDES) с применением программы EWT-ЦАГИ и проведено сопоставление расчетных и экспериментальных данных. Показано, что описанные в теории кольцевые вихрина границе струи данной АДТ не существуют. Реализуется течение с серией следующих друг за другом на близком расстоянии вихрей средней интенсивности, которые достаточно быстро разрушаются на более мелкие составляющие. По этой причине изготовленный струйный актуатор оказался малоэффективным и не дал преимущества перед штатным вихрегенератором.

Босняков С.М., Енгулатова М.Ф., Михайлов С.В., Талызин В.А. «Расчетное исследование как неотъемлемая часть методики эксперимента в аэродинамических трубах» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 145-146 (2021)

Показано, что численные расчеты обтекания различных тел являются неотъемлемой частью экспериментальной методики. Они проводятся на разных этапах подготовки эксперимента. Полученная в расчете предварительная информация задает направление экспериментальных исследований, помогает выбрать области для установки экспериментального оборудования и избегать ошибок во время проведения эксперимента, оценивать точность испытаний, а также выполнять коррекцию экспериментальных данных.

Демина Ю.А., Тютин М.Р., Марченков А.Ю., Левин В.П., Ботвина Л.Р. «Влияние длительной эксплуатации на физико-механические свойства и механизмы разрушения трубных сталей класса прочности Х70» Деформация и разрушение материалов, № 12, с. 23-35 (2021)

Проведено комплексное исследование механических и физических свойств трубных сталей класса прочности Х70 производства Франции и Японии после длительной эксплуатации. Исследование включало в себя испытания на растяжение и ударный изгиб, изучение рельефа изломов образцов, оценку параметров акустической эмиссии, коэффициента затухания продольных ультразвуковых волн и напряженности остаточного магнитного поля. Установлена корреляция механических и физических характеристик при статическом растяжении. Показано, что после длительной эксплуатации наблюдается снижение пределов текучести и прочности наряду с повышением пластичности и ударных характеристик по сравнению с исходными паспортными данными для обеих исследуемых сталей. Преимущественный механизм таких изменений связан с наличием большого числа расслоений, вызывающих диссипацию энергии разрушения и скрывающих истинную картину изменения оцененных характеристик прочности. Ключевые слова: трубные стали, механические свойства, ударная вязкость, деградация материала, фрактографический анализ, акустическая эмиссия, напряженность остаточного магнитного поля

Бохан В.В., Граков С.А., Зубарев А.В. «К вопросу об оценке виброизолирующей эффективности комбинированной упругополужесткой муфты привода машины» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 457-464 (2019)

Рассмотрена работа комбинированной упруго-полужесткой муфты привода машины или механизма как виброизолятора. Выполнен анализ литературных источников, исследовательских работ, справочной литературы. Получены определяющие соотношения для коэффициентов «истинной» виброизоляции по шести степеням свободы. Комплекс коэффициентов виброизоляции предоставляет возможность проведения однозначной оценки эффективности системы виброизоляции, а также определить степень влияния конструкторско-технологических решений и характеристик её отдельных элементов на стадии проекта. Предложен способ оценки виброизолирующей эффективности комбинированной упругополужесткой муфты привода машины (механизма). Новый подход учитывает нелинейность упругих элементов муфты-виброизолятора, исходные граничные условия (монтажные смещения соединяемых валов), условия внешней среды и параметров динамического возмущения. Оценка виброизолирующей эффективности муфты позволяет добиться наименьшего уровня вибрации и шума, обусловленных работой привода машины.

Болсуновский А.Л., Брагин Н.Н., Бузоверя Н.П., Скоморохов С.И., Чернышев И.Л., Черный К.И. «Расчетно-экспериментальные исследования новой аэродинамической модели самолета в схеме «летающее крыло»» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 26 (2021)

Экологические требования, такие как шум на местности и ограничения выбросов, играют важную роль в гражданской авиации. В эксплуатируемых сейчас конфигурациях самолетов с двигателями под крылом возможности уменьшения шума ограничены. Двигатель вносит основной вклад в уровень шума самолета, по крайней мере, на взлете. В рамках исследований перспективных компоновок ЦАГИ изучает возможность создания "тихого" самолета с экранированием шума двигателей планером. Аэродинамическая компоновка в схеме «летающее крыло» (в дальнейшем ЛК) является одной из наиболее многообещающих альтернатив традиционным компоновкам ЛА типа «крыло+фюзеляж». В течение ряда последних лет в ЦАГИ рассматривается конфигурация дальнемагистрального самолета средней пассажировместимости в схеме ЛК. Исследования показали, что верхнее расположение двигателей, благоприятное с точки зрения шума, несет риск ухудшения аэродинамических характеристик за счет интерференции планера с мотогондолами и пилонами двигателей. В работе представлены различные аспекты аэродинамики ДМС в схеме ЛК, приведены расчетные и экспериментальные результаты.

Баранов С.А., Брагин Н.Н., Гребенев Д.Н., Скоморохов С.И., Слитинская А.Ю. «Исследования влияния элементов механизации пассажирского самолета на поле течения в области ГО» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 29-30 (2021)

Элементы механизации пассажирского самолета являются дополнительными источниками шума на взлётно-посадочных режимах. При различных конфигурациях механизации крыла по нестацирнарным характеристикам поля течения за ним можно получить качественную оценку их влияния на увеличение шума. В аэродинамической трубе Т-103 ЦАГИ были проведены исследования поля течения за крылом модели пассажирского самолета в области горизонтального оперения (ГО) при скорости потока 50 м/с. Измерения сделаны с помощью термоанемометра и насадка ПДД-1 с датчиками kulite. В посадочной конфигурации предкрылка и закрылка на крыле модели пассажирского самолета рассмотрено влияние отклонения интерцептора и тормозного щитка в присутствие экрана, имитирующего землю в АДТ.

Болсуновский А.Л., Брагин Н.Н., Бузоверя Н.П., Чернышев И.Л., Скоморохов С.И. «Исследования модели ближнемагистрального самолета с ламинарным крылом и двигателями на низким уровнем акустического воздействия» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 200-201 (2021)

В околозвуковых аэродинамических трубах ЦАГИ было испытано несколько аэродинамических моделей, включая конфигурации с расположением двигателя над задней кромкой крыла, которые могут значительно снизить шум на местности и открыть дорогу топливосберегающим турбовентиляторам с большой степенью двухконтурности и большим диаметром вентилятора на ближнемагистральные самолеты.

Морозов Н.Ф., Братов В.А., Кузнецов С.В. «Сейсмические барьеры для защиты от поверхностных и головных волн: множественные рассеиватели и метаматериалы» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 6, с. 33-54 (2021)

Рассматриваются перспективные виды сейсмических барьеров, применяемых для защиты зданий и сооружений от воздействия поверхностных акустических волн Рэлея, Рэлея–Лэмба, Лява, а так же головных SP-волн. Барьеры построены на основе множественных рассеивающих элементов и метаматериалов. Приводится сравнение с традиционными типами гомогенных сейсмических барьеров, выполненных из упругих конструкционных материалов.

Клюев М.С., Шрейдер А.А., Бреховских А.Л., Сажнева А.Э., Зверев А.С. «О некоторых аспектах обнаружения и изучения речных палеоструктур прибрежной зоны морского дна посредством широкополосного сейсмоакустического профилирования и GPS позиционирования» Геофизика, № 3, с. 56-65 (2021)

Рассматриваются некоторые аспекты сейсмоакустического обнаружения и изучения донных речных палеоструктур прибрежной морской зоны. Предлагается использовать метод вертикального сейсмоакустического зондирования в широком частотном диапозоне с различной диаграммой направленности и применением высокоточной GPS-навигации. Разработаны принципы сейсмоакустического обнаружения и исследования донных палеоструктур. Определены критерии и классификационные признаки наличия донных палеоструктур и приведены конкретные примеры. Описана аппаратура для практической реализации рассматриваемых методов и подходов. Представлены результаты их применения для изучения палеоструктур реки Ашамбы в Голубой бухте вблизи г. Геленджика. Проведены анализ и картографирование выявленных донных палеоструктур.

Бронников П.Э., Горбунова О.А. «Разработка рекомендаций по снижению уровня шума системы кондиционирования административного здания» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 47-53 (2021)

Одним из наиболее ярко выраженных загрязнителей окружающей среды в настоящее время является шум. В городах существенными источниками повышенного шума являются системы вентиляции, кондиционирования воздуха и холодоснабжения. В статье представлены результаты экспериментальных и расчетных исследований снижения шума от системы кондиционирования административного здания. С помощью программного обеспечения АРМ «Акустика» и на основе измеренных данных смоделировано шумовое поле до и после внедрения средств снижения шума, произведена оценка эффективности предложенного технического решения.

Башков О.В., Брянский А.А., Башкова Т.И. «Идентификация источников акустической эмиссии при циклическом нагружении используемого в кораблестроении полимерного композиционного материала» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 2, с. 28-33 (2021)

Работа посвящена исследованию механизмов накопления повреждений в полимерном композиционном материале (ПКМ) в ходе усталостного нагружения. Механическое испытание образца стеклопластика проводили циклическим растяжением в сопровождении регистрации акустической эмиссии (АЭ). Для зарегистрированных сигналов АЭ рассчитывались спектры Фурье и использовались для кластеризации самоорганизующейся картой Кохонена (SOM). Полученные центроиды, для снижения количества анализируемых кластеров, разделяли на кластеры методом k-средних. Кластеры второго этапа кластеризации соотносились с типами повреждений в структуре ПКМ. Рассчитывались периоды критической интенсивности регистрации различных типов образующихся повреждений. Дополнительно проведён анализ пиковых частот уровней вейвлет декомпозиции Добеши 14 сигналов АЭ. На основании проведенных методов анализа данных АЭ описаны протекающие процессы разрушения в образце ПКМ

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)

Иванова И.Н., Будников А.А., Малахова Т.В., Гришанина Н.А., Демин И.Д. «Мониторинг пузырькового потока мелководного сипа при помощи пассивного акустического метода с учетом влияния вида подстилающей поверхности» Известия РАН. Серия физическая, 86, № 2, с. 252-256 (2022)

Рассмотрено влияние различных типов донного грунта на акустический сигнал, производимый пузырьками воздуха, проходящими через грунт в воду. С учетом погрешности, вносимой грунтом, выполнен расчет газового потока по данным акустической записи сигнала, производимого действующими пузырьковыми выделениями метана в бухте Ласпи. Показано непостоянство интенсивности потоков метана.

Бужинский В.А., Гаев С.Ю. «Оптимальная система подвески для модальных испытаний балки с ультранизкими частотами упругих колебаний» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 2, с. 154-162 (2022)

Представлены результаты теоретического исследования влияния систем струнной и пружинно-струнной подвески при модальных испытаниях балки с ультранизкими частотами упругих колебаний. Целью испытаний является определение собственных частот и форм упругих колебаний балки в условиях невесомости. Рассматривается традиционный способ вывешивания с точками подвеса в центре масс или за концы выделенных однородных участков балки. Предлагается струнная подвеска, матрица жесткости которой пропорциональна матрице масс балки для линейной аппроксимации форм колебаний на выделенных участках подвески. При этом определение собственных частот и форм упругих колебаний балки в условиях невесомости основывается на свойстве сохранения собственных векторов и сдвиге собственных значений линейных систем на постоянную величину. Проведением численных экспериментов установлено, что такая система подвески обеспечивает высокую точность воспроизведения собственных форм колебаний в условиях невесомости при небольшом числе точек подвеса. Собственная частота определяется из результатов модальных испытаний по простой формуле с погрешностью на порядок меньше, чем при традиционном способе подвески.

Бужинский В.А., Петряхин Д.А., Соломонов Е.В. «Колебания в жидкости пластин с ребрами жесткости» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 39-46 (2022)

Рассматриваются колебания в своей плоскости пластин с двоякопериодической структурой ребер жесткости в жидкости. Представлены результаты экспериментального исследования диссипации энергии по затухающим колебаниям упруго подвешенных пластин в емкости с жидкостью. Исследована зависимость потерь энергии от безразмерной амплитуды колебаний и числа Рейнольдса. Основное внимание уделяется определению поверхностной плотности диссипации энергии при амплитудах колебаний, сравнимых с пространственным периодом ребер жесткости.

Болсуновский А.Л., Брагин Н.Н., Бузоверя Н.П., Скоморохов С.И., Чернышев И.Л., Черный К.И. «Расчетно-экспериментальные исследования новой аэродинамической модели самолета в схеме «летающее крыло»» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 26 (2021)

Экологические требования, такие как шум на местности и ограничения выбросов, играют важную роль в гражданской авиации. В эксплуатируемых сейчас конфигурациях самолетов с двигателями под крылом возможности уменьшения шума ограничены. Двигатель вносит основной вклад в уровень шума самолета, по крайней мере, на взлете. В рамках исследований перспективных компоновок ЦАГИ изучает возможность создания "тихого" самолета с экранированием шума двигателей планером. Аэродинамическая компоновка в схеме «летающее крыло» (в дальнейшем ЛК) является одной из наиболее многообещающих альтернатив традиционным компоновкам ЛА типа «крыло+фюзеляж». В течение ряда последних лет в ЦАГИ рассматривается конфигурация дальнемагистрального самолета средней пассажировместимости в схеме ЛК. Исследования показали, что верхнее расположение двигателей, благоприятное с точки зрения шума, несет риск ухудшения аэродинамических характеристик за счет интерференции планера с мотогондолами и пилонами двигателей. В работе представлены различные аспекты аэродинамики ДМС в схеме ЛК, приведены расчетные и экспериментальные результаты.

Болсуновский А.Л., Брагин Н.Н., Бузоверя Н.П., Чернышев И.Л., Скоморохов С.И. «Исследования модели ближнемагистрального самолета с ламинарным крылом и двигателями на низким уровнем акустического воздействия» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 200-201 (2021)

В околозвуковых аэродинамических трубах ЦАГИ было испытано несколько аэродинамических моделей, включая конфигурации с расположением двигателя над задней кромкой крыла, которые могут значительно снизить шум на местности и открыть дорогу топливосберегающим турбовентиляторам с большой степенью двухконтурности и большим диаметром вентилятора на ближнемагистральные самолеты.

Калиниченко М.В., Булкин В.В., Хромулина Т.Д. «Оценка акустической эффективности надстройки резонансного типа на верхнем свободном ребре шумозащитного экрана» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 100-107 (2019)

рассмотрен вариант повышения эффективности шумозащитного экрана. Представлены результаты лабораторного эксперимента с использованием акустического экрана с комбинированной надстройкой на верхнем ребре. Дано сравнение уровня звукового давления в нескольких рабочих точках в зоне акустической тени при использовании плоской надстройки (экран Г-образного типа) и надстройки резонансного типа, при полном совпадении геометрических размеров и профиля обеих надстроек. Для оценки использовался сложный шумоподобный сигнал. Эксперимент проводился в большом помещении сложного профиля. Надстройка резонансного типа представляет собой резонатор Гельмгольца щелевого типа с переменным профилем внутреннего объёма и изменяющимся расстоянием между осевыми линиями щелевых отверстий. Полученные результаты позволяют сделать качественный вывод о повышении эффективности шумозащиты.

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.

Бурова А.Ю. «Цифровые методы и алгоритмы многоуровневой оценки качества работы судового гидроакустика» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 54-58 (2021)

Работа посвящена разработке цифровых методов и алгоритмов автоматического контроля качества работы судового гидроакустика. Исследована возможность такого контроля многоуровневой оценкой результатов тренировки гидроакустика на борту судна. Предложены и разработаны рекуррентные методы и алгоритмы формирования итоговой и промежуточных оценок результатов такой тренировки в учебно-тренировочном режиме функционирования бортовых гидроакустических средств. Эти методы и алгоритмы позволяют усложнить имитационную модель гидроакустической обстановки, чреватой авариями судна.

Буторина М.В., Дроздова Л.Ф., Куклин Д.А. «Использование BIM для оценки шума в окружающей среде и на рабочих местах» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 476-481 (2019)

Карты шума – наилучший способ представления информации об акустическом загрязнении. Для разработки мероприятий шумозащиты авторы используют современный программный пакет SoundPLAN, основанный на современной нормативной документации и результатах научных исследований. Программа позволяет импортировать результаты вычислений в любые программы, что позволяет внедрить информацию об уровнях шума в информационную модель сооружений (BIM). При разработке информационной модели выполняется обмен данными между SoundPLAN и программами серии Autodesk. В статье представлен инновационный подход к снижению шума при помощи внедрения данных о шуме в общую информационную модель линейного объекта или промышленного здания. BIM помогает отслеживать "коллизии" между сверхнормативным уровнем шума и защищаемыми объектами, закладывает основу для эффективного размещения рабочих мест и разработки мероприятий шумозащиты.

Буторина М.В., Куклин Д.А., Шабарова А.В. «Построение карт шума офисных помещений с целью улучшения условий труда работников» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 482-486 (2019)

Воздействие повышенных уровней шума на работников способно значительно снижать производительность труда. Шум оказывает воздействие на центральную нервную систему, способствует развитию неврозов и повышению раздражительности. Даже небольшие превышения шума оказывают на человека психологическое воздействие, особенно, если человек занят умственной работой. Повышенный шум может привести к утомляемости, ухудшению восприятия информации, снижению реакции. Расчет шума в офисном помещении проводится на основании утвержденных методик с учетом размеров и формы помещения, звукопоглощения различных поверхностей, расположения рабочих мест и источников шума в помещении, наличия экранирующих сооружений. Наиболее полную картину распространения шума в помещении можно получить, используя карты шума, разработанных при помощи специализированных программ. В данной статье рассматривается офисное помещение, для которого были разработаны карты шума. Информация, полученная при помощи карт шума, позволила оценить вклад источников шума в общую акустическую ситуацию определить наличия и степень превышения предельно допустимых уровней шума, а также разработать рекомендации по снижению шума.

Буторина М.В., Куклин Д.А., Шабарова А.В. «Инженерный метод геометрической акустики для оценки дифракций высокого порядка в застройке» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 465-475 (2019)

Расчет шума в окружающей среде является предметом исследований на протяжении многих лет. Современные стандарты шума основаны на простых алгоритмах метода «огибающей кривой звукового луча», который реализован в ISO 9613-2, наиболее распространенном стандарте, используемом в России и Европе. Метод «огибания» можно использовать без специальной программы. Однако он может генерировать нефизические эффекты в ожидаемых звуковых полях. Стандарт Nord2000 использует усовершенствованные процедуры дифракции на основе волн, но он ограничен двумя событиями дифракции и так же вызывает некоторую неопределенность в прогнозировании. Геометрические акустические методы проще в реализации и не требуют больших компьютерных ресурсов. В статье предлагается метод расчета, основанный на стандартном методе «огибания», улучшенный за счет реализации механизма передачи энергии от источника шума к источникам второго и более высоких порядков. Также представлено сравнение результатов расчета с другими методами и результатами измерений, которые демонстрируют хорошую сходимость предложенного метода с реальными уровнями шума.

Бухаров С.Н., Кожушко В.В., Сычев А.П., Чукарин А.Н. «Экологически безопасные звукопоглощающие композиционные материалы на основе льняных и полимерных волокон» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 487-493 (2019)

Предложены современные экологически безопасные звукопоглощающие материалы на основе льняных и полимерных (полипропиленовых, полиэфирных) волокон для шумопонижающих конструкций, используемых в машиностроении и автотракторной технике в целях снижения шума в кабинах и салонах транспортных средств. Получены экспериментальные данные по влиянию толщины слоя и состава материалов на коэффициент звукопоглощения. Установлено, что наибольшие значения коэффициента звукопоглощения наблюдаются для композитов, содержащих 30% льняных и 70% полимерных волокон. Результаты испытаний показывают, что разработанные звукопоглощающие композиты при сопоставимых толщине, плотности, физико-механических характеристиках не уступают или превосходят по эксплуатационным и акустическим свойствам лучшие зарубежные аналоги.

Буякас В.И., Глотов М.Д. «Физическое моделирование системы раскрытия нового лепесткового зеркала для космической радиоастрономии» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 47, № 9, с. 3-9 (2021)

Для создания больших космических радиотелескопов следующего поколения, работающих в коротковолновой области спектра, необходимо существенно повысить точность отражающей поверхности главного зеркала радиотелескопа. Ранее для решения этой задачи нами была предложена новая концепция твердотельного трансформируемого лепесткового зеркала. В настоящей работе приводятся результаты физического моделирования новой схемы раскрытия лепесткового зеркала. Цель работы – улучшить качество классической лепестковой конструкции в коротковолновой области спектра.

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.

Бейсенбаева Д.И., Быков А.И., Комкин А.И., Москаленко В.О. «Измерение скорости акустической струи на нелинейных режимах» Акустика среды обитания. Сборник трудов Четвертой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2019). Москва, 24 мая 2019 г., с. 30-34 (2019)

Представлены результаты исследования параметров воздушного потока из отверстия в перегородке на нелинейных режимах. Описано влияние уровня звукового давления у внутреннего среза отверстия на скорость акустической струи. Показана зависимость продольной скорости струи от дистанции от перегородки.

Быков А.И., Комкин А.И., Миронов М.А. «Нелинейный акустический импеданс круглых отверстий. эксперимент» Акустика среды обитания. Сборник трудов Четвертой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2019). Москва, 24 мая 2019 г., с. 35-44 (2019)

Исследовано влияние уровней звукового давления на акустическое сопротивление отверстий в перегородке на основе проведения измерений в импедансной трубе методом двух микрофонов. Получены зависимости сопротивление отверстия от его диаметра на нелинейных режимах. Показано, что на нелинейном режиме сопротивление отверстия не зависит от его диаметра, а определяется только давлением у стенки трубы. Проведена аналитическая аппроксимация зависимости нелинейного сопротивления от колебательной скорости в отверстии.

Комкин А.И., Каракаева Т.Г., Быков А.И. «Измерение импеданса отверстия при наличии скользящего потока» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 61 (2021)

В работе Komkin A.I., Bykov A.I., Mironov M.A. Experimental study of nonlinear acoustic impedance ofcircular orifices // Journal of the Acoustical Society of America. 2020. V. 148. № 3. P. 1391-1403 приведены результаты обстоятельного изучения акустического импеданса отверстий при высоких уровнях звукового давления. Целью настоящего исследования является распространение полученных результатов на случай воздействия на отверстия скользящего потока. Эта проблема является весьма актуальной, так как перфорированные секции, составной частью которых являются отверстия, находят широкое применение в системах снижения газодинамического шума энергетических установок. Исследованию импеданса отверстия при наличии скользящего потока посвящено большое количество работ, которые носят, в основном, экспериментальный характер. Уже в первых исследованиях этого вопроса было обнаружено, что акустическое сопротивление отверстия почти линейно увеличивается, а акустическое реактивное сопротивление немного уменьшается с увеличением скорости скользящего потока. Знаковой явилась работа Ронненберга "Ronneberger D. The acoustic impedance of holes in the wall of flow ducts // J. Sound Vib. 1972. V.24. P. 133-150", в которой акустические характеристики отверстия было предложена рассматривать как функции обратного числа Струхала. В работе Walker B.E., Charwat A.F. Correlation of the effects of grazing flow on the impedance of Helmholtz resonators // J. Acoust. Soc. Am. 1982. V. 72, No. 2, P. 550-555 предложена простая модель для описания действия скользящего потока на импеданс отверстия. Очень подробно эту проблемы экспериментально исследовали Г. Коойман, А. Хиршберг, Дж. Голлиард. При этом акустический импеданс отверстия рассматривался как функция числа Струхаля. При этом оказалось, что сопротивление отверстия зависит от числа Струхаля сложным образом и может принимать как положительные, так и отрицательные значения. В работе Dai X., Jing X., Sun X. Discrete vortex model of a Helmholtz resonator subjected to high-intensity sound and grazing flow // J. Acoust. Soc. Am. 2012. V. 132. N. 5. P. 2988-2996 исследованы характеристики резонатора Гельмгольца на стенке канала при наличии в канале скользящего потока и высокоинтенсивного звука, которые показали, что на характер течения в окрестности горла резонатора влияет отношения скорости потока через горло к скорости скользящего потока. В данной работе рассматриваются только круглые одиночные отверстия в перегородке. Измерения проводились в импедансной трубедиаметром 99 мм методом двух микрофонов. С одной стороны трубы динамиком возбуждалось звуковое поле, а с другой – размещался исследуемый образец – пластина с отверстием. С наружной стороны пластина обтекается скользящим воздушным потоком. Скорость воздушногопотока, формируемого нагнетателем, измерялась трубкой Пито и могла варьироваться от 15 до 50 м/c. В результате проведенных экспериментальных исследований были получены зависимости импеданса отверстия от его диаметра и скорости скользящего потока. При этом для определения этих зависимости через безразмерные параметры было использовано число Струхаля.

Трамбовецкая А.К., Быков А.И., Комкин А.И. «Выбор геометрических параметров резонаторов Гельмгольца» Акустика среды обитания. Сборник трудов Четвертой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2019). Москва, 24 мая 2019 г., с. 214-219 (2019)

Рассмотрена методика расчета трубчатых резонаторов Гельмгольца на основе исследования об инерционной присоединенной длине горла резонатора Гельмгольца. Представлена коррекция к присоединённой длине горла резонатора для одного и нескольких отверстий. Приведен вариант расчета трубчатого резонатора с одним отверстием с учетом коррекции на присоединенную длину.

Нестеров Н.С., Быков А.И. «Снижение шума электровоза двойного питания» Акустика среды обитания. Сборник трудов Пятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2020). Москва, 24 апреля 2020 г., с. 179-186 (2020)

Gредставлены результаты исследований характеристик шума магистрального грузового электровоза двойного питания. В ходе проведения исследований были установлены уровни звука, превышающие нормативные требования и генерируемые работой оборудования электровоза. Анализ точек, где было зафиксировано превышение, указывает на то, что основным источником повышенного шума является работа тягового трансформатора. Для снижения внешнего шума и обеспечения нормативного соответствия электровоза было предложено установить экранирующее устройство в подкузовном пространстве. Данное решение позволило снизить уровень шума электровоза и обеспечить его соответствие нормативным требованиям.

Худякова Н.Л., Вишневский А.А., Быков А.И., Комкин А.И., Семенцов С.Г. «Исследование активного поглотителя звука на основе шунтированного динамика» Акустика среды обитания. Сборник трудов Четвертой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2019). Москва, 24 мая 2019 г., с. 235-240 (2019)

Рассмотрена система активного поглощения звука, в которой в качестве поглотителя используется динамик с шунтирующим сопротивлением. Проведено теоретическое исследование влияния шунтирующего элемента на характеристики поглощения рассматриваемой системы. Приведены результаты экспериментальных исследований активного поглотителя звука.

Саулькина О.А., Быков А.И. «Оценка акустической эффективности глушителей шума» Акустика среды обитания. Сборник трудов Пятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2020). Москва, 24 апреля 2020 г., с. 205-210 (2020)

Рассмотрены основные подходы к оценке эффективности глушителей шума. Основное внимание уделено таким показателям как потери передачи, обобщенные потери передачи глушителя. На основе расчетных методов проведено сравнение акустической эффективности классических элементов глушения шума.

Кулькина В.А., Комкин А.И., Быков А.И. «Исследование акустических характеристик шумозащитных экранов» Акустика среды обитания. Сборник трудов Четвертой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2019). Москва, 24 мая 2019 г., с. 99-107 (2019)

Проведено исследование акустической эффективности шумозащитных экранов с помощью разработанной двумерной конечно-элементной модели в программном пакете COMSOL Multiphysics. Приведено сравнение численных расчетов эффективности полубесконечного экрана с расчетами по формуле Маекавы. Основное внимание уделялось влиянию подстилающей поверхности на акустические характеристики экрана. Представлены зависимости акустической эффективности экрана от его высоты, а также от положения источника шума и расчетной точки над подстилающей поверхностью.

Маяк А.А., Комкин А.И., Быков А.И. «Исследование механического поглотителя звука на основе динамика» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 178-184 (2021)

Проводится исследование способностей поглощать и отражать падающую звуковую волну подвижной частью динамика и пластинчатых колебательных систем с применением конечно-элементного моделирования в программном пакете Comsol Multiphysics. Представлены графики зависимостей коэффициентов поглощения от частоты звуковой волны для различных случаев

Слободянюк И.О., Быков А.И., Комкин А.И. «Исследование системы активного гашения шума методом деструктивной интерференции» Акустика среды обитания. Сборник трудов Четвертой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2019). Москва, 24 мая 2019 г., с. 208-213 (2019)

Приведено описание разработанной экспериментальной установки ля исследования системы активного гашения шума методом деструктивной интерференции. Произведены результаты измерения акустической эффективности разработанной системы. Показано, что такие измерения целесообразно проводить в частотной области с использованием спектра результирующего звукового давления.

Каракаева Т.Г., Комкин А.И., Быков А.И., Москаленко В.О. «Влияние скользящего воздушного потока на акустический импеданс отверстия» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 125-130 (2021)

Представлен краткий обзор результатов исследований акустического импеданса отверстий при наличии скользящего воздушного потока. Рассмотрен более простой способ измерения акустический характеристик отверстия со скользящим потоком. Разработана насадка для создания плотного воздушного потока. Приведена схема разработанной измерительной установки. Определен профиль скорости скользящего воздушного потока. Приведены результаты измерения акустического импеданса отверстия.

Быков А.И., Комкин А.И. «Проектированиe резонатора Гельмгольца с требуемыми характеристиками» Акустика среды обитания. Сборник трудов Пятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2020). Москва, 24 апреля 2020 г., с. 22-31 (2020)

Рассмотрена методика расчетного проектирования резонатора Гельмгольца в канале на основе перехода к безразмерным параметрам, которые определяются с привязкой к поперечному размеру канала. Проанализировано акустическое сопротивление резонатора Гельмгольца. Описано применение данного подхода для частного случая резонатора с коротким горлом и для общего случая при линейном режиме работы резонатора.

Лаврухин Г.Н., Копьев В.Ф., Фараносов Г.А., Каравосов Р.К., Караджи М.В., Талызин В.А., Быков А.П. «Акустические и аэродинамические характеристики сопел ТРДД с шумоглушением» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 68-69 (2021)

Проведено исследование влияния геометрических модификаций тематического сопла ТРДД на его аэродинамические и акустические характеристики. В качестве модификаций рассмотрены различные конфигурации лепестковых устройств (или мини-дефлекторов), представляющих собой систему вихрегенераторов, формирующих вихревые системы за кромкой сопла, которые могут способствовать более быстрому смешению струи, изменению ее аэрогазодинамических характеристик и снижению шума. На основании полученных экспериментальных данных проведена также расчетная оценка влияния дефлекторов на уровни шума на местности в метрике EPNL.

Быковский Н.Е. «Эффект вынужденного радиального рассеяния в оптических средах с возбуждением в них сходящихся акустических волн при накачке мощными наносекундными импульсами с широким спектром» Оптика и спектроскопия, 129, № 7, с. 876-888 (2021)

Рассмотрен механизм вынужденного радиального рассеяния и вызванные им специфические разрушения в поверхностных слоях оптических сред, наиболее ярко проявляющиеся в средах с низким порогом фазового перехода. Эти разрушения являются результатом пластической деформации поверхности под действием сходящихся акустических волн, образующихся в результате радиального рассеяния. Показано, что вынужденное радиальное рассеяние может быть ответственно за лазерное разрушение интерференционных зеркал, и предложен механизм его возбуждения в тонких слоях. Ключевые слова: вынужденное рассеяние Мандельштама–Бриллюэна, вынужденное комбинационное рассеяние, ударные волны.

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.

Демьянов М.А., Бычков О.П. «Трехмерная локализация акустических источников с помощью последовательных измерений одной микрофонной решеткой» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 97-103 (2021)

Произведено обобщение стандартного алгоритма Conventional Beamforming, позволяющее производить обработку данных последовательных измерений одной микрофонной решеткой, располагаемой в различных положениях по отношению к области генерации звука. Проведенное улучшение, в частности, применимо к конфигурации расположения микрофонов в виде прямого двугранного угла, с помощью которого производят трехмерную локализацию акустических источников. В случае отсутствия непосредственной возможности применения такого типа микрофонных решеток, обобщенный алгоритм позволяет заменить измерение двугранной решеткой парой измерений одной плоской микрофонной решеткой, последовательно помещаемой в грани угла. Верификация и валидация модифицированного метода производятся при помощи численного моделирования, а также при помощи результатов проведенных экспериментов в акустической заглушенной камере АК-2 ЦАГИ, где в качестве источников шума использовались акустические динамики. В результате обработки экспериментальных данных произведена трехмерная локализация, а также определен уровень интенсивности шума, создаваемого источниками. Данный подход может быть полезен в виду того, что использование измерительной системы синхронного сбора данных сложной геометрии с большим количеством микрофонов является экономически затратным. Реализованный алгоритм позволяет избежать соответствующих трудностей за счет последовательного использования лишь одной микрофонной решетки, при этом делая возможным получение достаточно точной локализации звуковых источников в заданном объеме.

Бычков О.П., Зайцев М.Ю., Копьев В.Ф., Фараносов Г.А., Чернышев С.А. «О квадрупольной природе шума низкоскоростных струй» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 98-99 (2021)

Несмотря на 70-летнюю историю изучения проблемы генерации шума турбулентными струями, до сих пор нет общепринятой теории данного явления. В качестве источников шума рассматриваются мелкомасштабная турбулентность в слое смешения, крупномасштабные структуры, возникающие в слое смешения за счет неустойчивости Кельвина–Гельмгольца, комбинации этих источников и даже пульсации во внешней по отношению к слою смешения области. В вопросе поиска причин генерации шума и построения соответствующих физических моделей решающую роль играет физический эксперимент, а в последнее время, учитывая прогресс в высокопроизводительных вычислениях, и численный эксперимент. В настоящей работе представлено подробное исследование структуры звукового поля относительно низкоскоростных дозвуковых струй (с числами Маха истечения ∼0.4–0.6). Для анализа используются различные наборы данных, в том числе экспериментальные данные, полученные методом азимутальной декомпозиции, и численные данные, полученные методом моделирования крупных вихрей (LES) с помощью различных решателей и численных схем. Экспериментальные данные служат, в том числе, для валидации численных методов. Численное моделирование, в свою очередь, позволяет собирать синхронные временные реализации давления в разных точках дальнего поля и проводить тщательный анализ амплитуднофазовых характеристик акустического поля для каждой азимутальной моды. Амплитуднофазовые характеристики первых трех азимутальных мод четко подтверждают квадрупольный характер шума, излучаемого на низких и средних частотах. Более того, можно сделать вывод, что шум излучается суперпозицией некоррелированных компактных квадруполей, распределенных по области, вытянутой в осевом направлении, так что вся область источника некомпактна. Любая физическая модель шумообразования в струях должна удовлетворять этим наблюдаемым фактам. На настоящий момент единственной моделью источников шума струи, наиболее полно удовлетворяющей данным физических и численных экспериментов, является полуэмпирическая корреляционная теория источников шума, учитывающая их квадрупольный характер. Она позволяет для дозвуковых струй в широком диапазоне скоростей и частот с высокой точностью моделировать не только суммарные спектры и направленность излучаемого шума, но и соответствующие нетривиальные характеристики для его азимутальных компонент.

Демьянов М.А., Бычков О.П. «Модификация алгоритма бимформинг для обработки несинхронных измерений, полученных одной микрофонной решеткой» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 122-123 (2021)

В аэроакустике одним из направлений в методике микрофонных измерений и обработки сигналов является идентификация аэроакустических источников. В большом количестве случаев для решения экспериментальной задачи идентификации применяют алгоритмы бимформинг. Стандартный подход в рамках методологии бимформинг дает возможность определить интенсивности источников, распределенных в плоскости параллельной плоской микрофонной решетке. не менее, имеется ряд практически важных случаев, когда необходимо проводить объемную локализацию источников шума. Для решения данной задачи требуется использовать трехмерную микрофонную решетку. Целью данной работы является разработка модифицированного алгоритма, направленного на объемную идентификацию акустических источников с помощью последовательных измерений одной микрофонной решеткой.

Бычков О.П., Копьев В.Ф., Копьев В.А., Фараносов Г.А., Казанский П.Н., Моралев И.А. «Демонстрация возможности управления шумом взаимодействия возбужденной струи и крыла с помощью плазменных актуаторов» Акустика среды обитания. Сборник трудов Четвертой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2019). Москва, 24 мая 2019 г., с. 45-51 (2019)

Проведено экспериментальное исследование возможности активного управления шумом взаимодействия струи и крыла с помощью плазменного актуатора, расположенного вблизи кромки сопла. Основным источником низкочастотного шума взаимодействия струи и крыла являются волны неустойчивости, развивающиеся в слое смешения струи, следовательно, снижение амплитуды волн неустойчивости должно приводить к снижению данного шума. На примере возбужденной динамиком турбулентной струи демонстрируется, что в зависимости от настройки системы управления можно подавлять или усиливать искусственные волны неустойчивости и при этом, при расположении вблизи струи пластины, имитирующей крыло самолета, действительно имеет место соответствующее ослабление или увеличение шума взаимодействия в дальнем поле. Таким образом, экспериментально подтверждена корректность концепции снижения шума взаимодействия струи и крыла, основанной на идее управления волнами неустойчивости, и следующим шагом будет ее реализация для невозбужденной струи.

Бычков О.П., Фараносов Г.А. «Разработка нового метода определения характеристик осесимметричной моды пульсаций давления в ближнем поле турбулентной струи» Акустика среды обитания. Сборник трудов Пятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2020). Москва, 24 апреля 2020 г., с. 32-40 (2020)

Для расчетной оценки шума взаимодействия струи и крыла самолета необходимо иметь информацию о характеристиках гидродинамических пульсаций ближнего поля струи, рассеивающихся на задней кромке крыла. В предыдущих работах данные характеристики были получены при помощи расположенной в ближнем поле изолированной струи системы многомикрофонных азимутальных колец. Однако применение данного подхода затруднительно при наличии спутного потока из-за замывания потоком измерительной системы. В связи с этим в настоящей работе предложен метод определения характеристик пульсаций осесимметричной моды изолированной турбулентной струи, реализуемый как в статических условиях, так и в условиях наличия спутного потока. Данный подход включает в себя измерения пульсаций скорости на оси струи при помощи термоанемометра. Измеренные пульсации скорости на основе уравнения сохранения импульса пересчитываются в пульсации давления на оси струи. И наконец, производится пересчет пульсаций давления с оси струи в ближнее поле при помощи собственных функций, рассчитанных в рамках уравнения типа Рэлея с учетом реальных профилей средней скорости струи в каждом поперечном сечении. Надежность данного подхода была проверена в статических условиях при помощи сравнения данных, полученных с помощью пересчета с оси, с данными прямых измерений в ближнем поле струи. Таким образом, разработанный метод делает возможным проведение оценки влияния спутного потока на эффект шума взаимодействия струи и крыла самолета.

Бычков О.П., Фараносов Г.А. «Оценка влияния угла установки на шум взаимодействия струи и крыла самолета» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 59-65 (2021)

Одним из значимых источников шума современного магистрального самолета является взаимодействие турбулентной реактивной струи с крылом. Генерация дополнительного шума в этом случае связана с рассеянием на задней кромке крыла/закрылка гидродинамических пульсаций ближнего поля струи, неизлучающих в отсутствие крыла. При теоретическом или экспериментальном исследовании данного источника шума часто вместо сложного механизированного крыла рассматривают плоскую пластину, параллельную оси струи, что позволяет упростить как теоретические выкладки, так и снизить стоимость проведения эксперимента. В предыдущих работах авторов для построения полуэмпирической модели шума взаимодействия также рассматривалась упрощенная конфигурация, где крыло заменялось полуплоскостью, на задней кромке которой рассеивались возмущения, моделирующие псевдозвуковые пульсации ближнего поля струи. В данной работе рассматривается влияние угла отклонения полуплоскости на поле рассеяния, что позволяет дать верхнюю оценку чувствительности модели к углу отклонения закрылка на реальном крыле. Для этого поставлена и решена при помощи метода Винера–Хопфа соответствующая модельная задача, в которой полуплоскость установлена под некоторым углом по отношению к направлению распространения возмущений ближнего поля. Используемый подход позволяет получить решение в явном виде и проанализировать влияние на характеристики шума взаимодействия рассматриваемого изменения геометрии.

Бычков О.П., Копьев В.Ф., Фараносов Г.А. «Оценка вклада шума внутренней струи для двухконтурного сопла с внешним смешением на основе анализа данных, полученных методом азимутальной декомпозиции» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 19-20 (2021)

Несмотря на многолетнюю историю исследований, до сих пор нет общепринятой теории генерации шума турбулентными струями. В вопросе поиска причин генерации шума и построения соответствующих физических моделей решающую роль играет эксперимент. Ценность экспериментальных результатов тем выше, чем более нетривиальную информацию они позволяют получить о тех или иных особенностях и характеристиках источников шума. Существенное продвижение в понимании природы излучения шума простейшими струями, истекающими из круглых одноконтурных сопел, было достигнуто благодаря переходу от изучения спектров и направленности суммарного шума к анализу соответствующих характеристик для его азимутальных гармоник. С практической точки зрения значительный интерес представляют более сложные конфигурации: струи, истекающие из двухконтурных сопел, соответствующих тем, которые используются в современных авиационных двигателях. До настоящего времени, насколько известно авторам, исследования азимутального состава звукового поля таких струй не проводились, несмотря на внушительный список публикаций, посвященных их шуму. В рамках настоящей работы с помощью метода азимутальной декомпозиции в заглушенной камере АК-2 ЦАГИ проведены измерения азимутального состава шума холодных струй, истекающих из двухконтурного сопла с внешним смешением с различными сочетаниями скоростей потоков внутреннего и внешнего контуров.

Бычков О.П., Солнцев И.А., Фараносов Г.А., Юдин М.А. «Численное моделирование аэроакустического взаимодействия струи и плоской пластины» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 20-21 (2021)

Эффект взаимодействия струи и элементов планера самолета может оказывать существенное влияние на уровни шума самолета на местности. В последнее время разработано множество вариантов аналитических моделей данного эффекта, основанных на упрощенном представлении как возмущений, создаваемых струей, так и геометрии рассеивающих поверхностей. Применение к данной задаче методов численного моделирования, валидированных на данных эксперимента, может быть полезно с точки зрения уточнения области применимости упрощений, используемых в аналитических подходах, а также получению данных, дополняющих физический эксперимент. Целью настоящей работы является численное моделирование аэроакустического взаимодействия дозвуковой турбулентной струи и плоской пластины, имитирующей крыло, и валидация полученных результатов с использованием экспериментальных данных, полученных в заглушенной камере АК-2 ЦАГИ.

Бычков О.П., Фараносов Г.А. «Исследование влияния угла установки крыла на характеристики рассеяния ближнего гидродинамического поля турбулентной струи» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 21-22 (2021)

Для современных магистральных самолетов среди значимых источников шума на местности можно выделить шум взаимодействия струи и крыла самолета, связанный с рассеянием ближнего поля струи на задней кромке закрылка. При экспериментальном исследовании или построении аналитической модели данного источника шума, решая фундаментальную задачу, зачастую используют упрощенный подход, при котором крыло самолета моделируется жесткой пластиной. В предыдущих работах авторов была разработана теоретическая модель, позволяющая по измеренным параметрам пульсаций ближнего поля изолированной струи предсказывать уровни шума взаимодействия струи и пластины, моделирующей крыло. При этом считалось, что плоскость рассеивающей поверхности располагается параллельно оси струи, в то время как в реальных конфигурациях допущение может не выполняться (крыло под углом атаки и/или отклоненный закрылок). В данной работе с целью оценки влияния угла установки рассеивающей поверхности по отношению к оси струи в модель, описанную в Бычков О.П., Фараносов Г.А. Анализ взаимной связи модовой структуры пульсаций ближнего поля струи и шума взаимодействия струи и крыла. // Акустический Журнал. 2020. т. 66. № 1. стр. 34-45, вводится дополнительный параметр: угол отклонения полуплоскости, моделирующей крыло, от направления истечения струи. Задача решается при помощи метода Винера–Хопфа.

Бычков О.П., Копьев В.А., Копьев В.Ф., Фараносов Г.А., Ефимов А.В., Казанский П.Н., Моралев И.А. «Параметрическое исследование системы активного управления естественными волнами неустойчивости в ближнем поле турбулентной струи с использованием плазменных актуаторов» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 112-113 (2021)

Основной целью настоящей работы является более детальное исследование влияния воздействия плазменным актуатором на основе диэлектрического барьерного разряда на структуру ближнего поля изолированной турбулентной струи. Для этого в заглушенной камере АК-2 ЦАГИ было проведено экспериментальное исследование с использованием многомикрофонной решетки, расположенной в ближнем поле холодной дозвуковой турбулентной струи.

Бычков О.П., Фараносов Г.А., Дубровин И.А. «Использование особенностей структуры пульсаций ближнего поля струи для расширения возможностей физического эксперимента» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 123-124 (2021)

В настоящей работе представлен модифицированный вариант процедуры пересчета пульсаций скорости в пульсации давления в заданной точке ближнего поля, не требующий радиального пересчета с оси струи по сравнению с работой О.П. Бычков, Г.А. Фараносов. О связи пульсаций скорости и давления на оси и в ближнем поле турбулентной струи // Изв. РАН МЖГ. 2021. № 4 С. 41-51. Для статических условий и при наличии спутного потока получены соотношения, связывающие спектры пульсаций давления со спектрами пульсаций продольной компоненты скорости. Полученные соотношения проверены на данных численного моделирования турбулентной струи.

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.