Чупова Д.Д., Росницкий П.Б., Гаврилов Л.Р., Хохлова В.А. «Компенсация искажений фокусированных ультразвуковых пучков при транскраниальном облучении головного мозга на различной глубине» Акустический журнал, 68, № 1, с. 3-13 (2022)

Проанализированы возможности компенсации аберраций при фокусировке ультразвукового пучка через кости черепа с использованием мозаичных решеток с радиусом кривизны и апертурой F=D=200 мм, частотой 1 МГц и абсолютно плотным рандомизированным заполнением поверхности элементами. Рассматривается влияние количества элементов (256, 512 и 1024) и глубины фокусировки (25–65 мм от внутренней поверхности черепа) на качество компенсации аберраций, т.е. на остроту фокусировки, местоположение фокуса и максимальное давление в нем. Акустическая модель головы человека строится на основе данных магнитно-резонансной томографии. Расчет поля и компенсации аберраций проводятся на основе интеграла Рэлея и волнового уравнения в модели Кельвина–Фойгта. Продемонстрирована возможность острой фокусировки с помощью рассматриваемых решеток в указанном интервале глубин, при этом ширина фокальной перетяжки составляет около 2 мм по уровню – 6 дБ. Проанализирован относительный вклад различных волновых эффектов в искажение ультразвукового пучка при прохождении через череп. Показано, что наиболее сильный вклад в ослабление пучка вносят аберрации (7.4 дБ) и поглощение (6.7 дБ). Вклад отражения (2.1 дБ) и генерации сдвиговых волн в черепе (2 дБ) менее существенен. Ключевые слова: медицинская акустика, фокусированный ультразвук высокой интенсивности, многоэлементные решетки, интеграл Рэлея DOI: 10.31857/S0320791922010014

Гаврильев С.А., Иванов М.В. «Пассивный акустический метод определения распределения пузырьков по размерам» Акустика среды обитания. Сборник трудов Четвертой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2019). Москва, 24 мая 2019 г., с. 59-64 (2019)

Рассмотрены существующие методы определения гидродинамических свойств газовой фазы в жидкой среде. В данной работе представлен пассивный гидроакустический метод определения распределения по размерам пузырьков воздуха в воде. Преимуществом этого метода в отличии от активных является то, что он является инвазивным. Предложенная математическая модель по пересчету спектра шума, излучаемого облаком пузырьков, в распределение по размерам была опробована на ряде экспериментов. Эксперименты проводились в стеклянном кубическом резервуаре, наполненной водой. Результаты экспериментов были верифицированы сравнением с фотометрическим методом.

Гаврильев С.А., Иванов М.В. «Об опыте определения распределения пузырьков воздуха в воде по размерам пассивным гидроакустическим способом» Акустика среды обитания. Сборник трудов Пятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2020). Москва, 24 апреля 2020 г., с. 59-63 (2020)

Задача определения распределения пузырьков воздуха в воде по размерам является одной из ключевых при расчёте, проектировании и эксплуатации газожидкостных систем. В настоящее время для решения данной задачи используются оптические и гидроакустические методы. В данной работе описаны сложности с применением пассивного гидроакустического метода. Показано, что шум, создаваемый пузырьками, обусловлен не только их гармоническими пульсациями, но и отрывом от источника и схлопыванием. При отрыве и схлопывания излучается широкополосный шум, который усложняет выделение шума гармонических пульсаций пузырьков.

Гаджибеков Т.А. «Дисперсионные кривые волн Похгаммера–Кри в зависимости от изменения геометрии полого цилиндра» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 81-87 (2021)

Получены аналитические выражения для дисперсионного уравнения, описывающие распространение про- дольных осесимметричных мод Похгаммера–Кри в бесконечном полом цилиндре. На основе аналитических выражений построены дисперсионные кривые для высших мод волн Похгаммера–Кри. Анализируются дисперсионные кривые при изменении отношения внутреннего и внешнего диаметров полого стержня.

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.

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.

Шматков А.А., Гайнанов В.Г., Токарев М.Ю. «Обзор технологий трехмерных сейсмоакустических исследований на акваториях» Геофизические технологии (Предыдущее название 2014–2017 гг.: "Технологии сейсморазведки"), № 2, с. 86-97 (2015)

За последние несколько десятилетий стала актуальной проблема детального изучения строения верхней части геологического разреза на шельфе. В 1990-х гг. с развитием аппаратуры начались активные работы по созданию 3D сейсмоакустических приемоизлучающих систем, работающих в различных частотных диапазонах и позволяющих получать объемное сейсмическое изображение геологической среды. Целью настоящей статьи является рассмотрение и классификация существующих систем, примеров их реального применения в составе инженерно-геологических изысканий и научных проектов.

Тихонов Н.А., Галазутдинова О.А., Каратаева Г.М., Шолухова О.Н., Валчева А., Иванов В.Д., Недялков П.Л. «Ярчайшие звезды иррегулярных и маломассивных спиральных галактик» Астрофизический бюллетень, 76, № 4, с. 456-464 (2021)

На основе фотометрии 150 близких галактик по архивным снимкам космического телескопа им. Хаббла (HST) в фильтрах F606W или F555W (V ) и F814W (I) проведен поиск корреляции между светимостями ярчайших звезд и их родительских галактик. В представленную выборку включены только галактики с процессами звездообразования (SF) с известными расстояниями, для определения которых мы использовали TRGB-метод. В каждой галактике на диаграмме Гершпрунга–Рессела было выбрано по три ярчайшие голубые и красные звезды, средняя светимость которых сравнивалась со светимостью родительской галактики. Полученные результаты показывают, что для голубых и красных звезд иррегулярных и маломассивных спиральных галактик между светимостями звезд и галактик существуют линейная зависимость, которую можно использовать для определения расстояний до галактик. Мы установили, что в 31 карликовой галактике нашего списка MB>–13^m яркие массивные звезды (M_V(BS)<–7.0^m) отсутствуют, что можно объяснить фическими условиями, препятствующими их рождению. Для галактик средней светимости –18^m<(M_B<–13^m наблюдается асимметрия в распределении численности галактик относительно линейной зависимости, что указывает на увеличение числа галактик, имеющих звезды повышенной яркости.

Шагапов В.Ш., Галиакбарова Э.В., Хакимова З.Р. «Динамика импульсных сигналов в трубопроводе, заполненном метано-парокапельной смесью и подверженном газогидратным отложениям» Инженерно-физический журнал, 94, № 3, с. 698-706 (2021)

Исследуется эволюция импульсных возмущений давления в трубопроводе, заполненном газокапельной средой, представляющей собой "влажный" метан при температуре ниже точки росы, и имеющем участок в виде протяженного сужения канала. Для этого процесса принята теоретическая модель распространения акустических волн в длинноволновом диапазоне в газокапельной среде. Задача распространения и отражения импульсных возмущений давления в горизонтальном трубопроводе, имеющем участок сужения из-за гидратных отложений, решается методом быстрого преобразования Фурье. Представлены результаты дисперсионного анализа уравнений акустики в парогазокапельной системе. На их основе для реальных значений параметров трубопроводов, а также параметров парогазокапельных систем в них получены зависимости фазовой скорости и коэффициента затухания от частоты возмущения акустической волны и объемного содержания взвешенной фазы (капелек воды). Проведен также анализ проявления вязкости и теплопроводности в пристенном слое трубопровода, насыщенного капельками воды. Для коэффициентов отражения и прохождения акустических сигналов на местах сужения трубопровода из-за гидратных отложений использованы известные формулы. Представлены результаты численных расчетов, иллюстрирующие эволюцию импульсных сигналов разной длительности, показывающие влияние толщины газогидратного слоя на внутренней стенке трубопровода. Показано, что рост толщины гидратного отложения на стенке, а также увеличение длительности импульсного сигнала приводит к усилению амплитуды возвратившегося сигнала (эха).

Шагапов В.Ш., Галиакбарова Э.В., Хакимова З.Р. «К теории акустического зондирования гидроразрывных трещин, перпендикулярных скважине» Инженерно-физический журнал, 94, № 5, с. 1185-1195 (2021)

Рассмотрена возможность исследования коллекторских свойств гидроразрывных трещин с помощью акустического "телевизора", представляющего собой цилиндрический зонд длиной несколько метров и снабженный генератором импульсного сигнала и датчиками давления. Полагается, что импульсный сигнал создается в жидкости, находящейся в зазоре между корпусом зонда и открытой стенкой скважины. Эволюция сигнала, записываемая с помощью датчиков давления в виде затухания его амплитуды и появления отраженных всплесков давления, позволяет оценить состояние призабойной зоны, наличия и качества гидроразрывных трещин. Принято, что созданные гидроразрывом трещины перпендикулярны к скважине. Скважина и окружающий ее пласт заполнены одной и той же акустически сжимаемой жидкостью. Принята математическая модель, согласно которой длина волны акустического сигнала меньше длины зонда, но больше величины зазора между корпусом зонда и скважиной. Кроме того, при распространении волны по зазору влияние вязкости проявляется в тонком пограничном слое вблизи стенок зазора. Ширина трещины гидроразрыва значительно меньше длины волны, поэтому она рассматривается как отражающая поверхность. На основе такой модели получены дисперсионные выражения для фазовой скорости и коэффициента затухания при распространении сигнала по зазору, а также для коэффициента отражения и прохождения на отражающей поверхности. Задача решается численно методом быстрого преобразования Фурье. Проведен анализ влияния фильтрационных характеристик трещин, пласта, а также величины зазора на эволюцию гармонических волн и импульсных сигналов в зазоре между корпусом зонда и стенкой скважины. Ключевые слова: скважина, зонд, трещина, гидроразрыв пласта, гармонические волны давления.

Ганиев Д.С. «Свободные колебания вертикальной опоры, состоящей из трех ортотропных подкрепленных поперечными ребрами цилиндрических панелей, контактирующих с вязкоупругим грунтом» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 6, с. 56-63 (2021)

Исследуются собственные колебания опор, состоящих из трех цилиндрических панелей, подкрепленных кольцевыми элементами и грунтом. Система уравнений задачи строится с использованием принципа наименьшего действия по Гамильтону. Исследована зависимость частотных характеристик от геометрических параметров опоры.

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

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

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

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

Шарова Ю.С., Глазырин С.И., Гасилов В.А. «Исследование влияния фоновой нейтральной компоненты на динамику оболочки в остатках сверхновых» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 11, с. 773-781 (2021)

DOI: 10.31857/S032001082111005X

Ялялиева Л.Н., Глушкова Е.В., Карраро Дж., Иконникова Н.П., Гасымов Д. «Фотометрическое исследование рассеянного звездного скопления NGC225» Астрофизический бюллетень, 77, № 1, с. 85-91 (2022)

NGC 225 – это молодое, относительно бедное скопление, для которого наблюдается расхождение оценок возраста, расстояния и избытка цвета, полученных разными авторами. Для определения параметров скопления NGC 225 и изучения закона поглощения в его направлении мы дополнили нашу фотометрию данными больших обзоров (2MASS, WISE, Pan-STARRS). С помощью теоретических изохрон мы получили избыток цвета E(B–V)=0.29±0.01, расстояние D=667±18 пк и возраст 100–160млн. лет. Мы аппроксимировали поглощение в инфракрасном диапазоне согласно степенному соотношению λ^–α и нашли α=2.16±0.34.

Шаталов А.Б., Соколов С.В., Погорелов В.А., Гашененко И.Н. «Высокоточная оценка параметров колебания резонатора волнового твердотельного гироскопа с использованием методов стохастической фильтрации» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 1, с. 145-152 (2022)

Для повышения точности работы волнового твердотельного гироскопа (ВТГ) построена стохастическая модель колебаний кромки резонатора и выходного сигнала чувствительного элемента (ЧЭ) ВТГ в форме "объект–наблюдатель", учитывающая особенности динамики выходного сигнала ЧЭ и наличие широкополосных помех. Для оценки амплитуды колебаний резонатора предложено использование фильтра Калмана. Приведены результаты численного моделирования, иллюстрирующие эффективность использования предложенного метода.

Гвишиани А.Д., Добровольский М.Н., Дзеранов Б.В., Дзебоев Б.А. «Большие данные в геофизике и других науках о Земле» Физика Земли, № 1, с. 3-34 (2022)

Термин “Большие Данные” (“Big Data”) в последнее десятилетие стал весьма популярен. Частота его использования в научных статьях, докладах и широкой прессе непрерывно растет. В статье описывается история возникновения и развития теории и практики Больших Данных (БоД), как научной дисциплины, приводятся их главные характеристики и методы обработки и анализа, представляются формализм и семейство V-характеристик БоД, перечисляются примеры источников растущих БоД, оказывающих фундаментальное воздействие на развитие геофизики и смежных наук о Земле. В качестве примеров источников БоД в науках о Земле рассмотрены: дистанционное зондирование Земли, метеорология, геоэкология на примере глобальной иерархической сети SMEAR (Stations Measuring Earth surfaces and Atmosphere Relations) и сейсмическая разведка. Также рассмотрены данные сейсмического мониторинга, которые могут стать БоД при комбинировании с другими геофизическими данными, и геомагнитные данные, не являющиеся БоД, но, тем не менее, представляющие большую научную ценность.

Гвоздков Е.М., Грязнова И.Ю. «О совершенствовании экологически безопасных акустических методов разведки месторождений ЖМК» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 88-98 (2021)

Методы дистанционного акустического зондирования признаны одними из самых безопасных с точки зрения экологии методов разведки полезных ископаемых на дне Мирового океана. Примером ископаемых, обнаруживаемых методами акустического зондирования, являются железомарганцевые конкреции. Железомарганцевые конкреции (ЖМК) – многокомпонентные руды, которые залегают, как правило, в глубоководных районах на илистых, слабо отражающих звук осадочных породах. В основе акустических методов обнаружения ЖМК лежит различие акустических импедансов конкреций и подстилающих их пород. Проведенные на кафедре акустики ННГУ модельные исследования показали возможность определения средней концентрации дискретных случайных неоднородностей по изменениям средней интенсивности обратно рассеянного акустического сигнала. Принято считать, что средняя интенсивность обратного рассеяния пропорциональна квадрату средней поверхностной концентрации дискретных случайным образом расположенных конкреций. Однако, при наличии отражения от подстилающей поверхности не наблюдается монотонный рост средней интенсивности рассеянного сигнала с увеличением средней концентрации дискретных неоднородностей. В настоящей работе проведен анализ обратного рассеяния акустических волн на дискретных случайных неоднородностях при различных акустических характеристиках донной поверхности.

Гембаржевский Г.В., Осипенко К.Ю. «Интерпретация и механизм перестройки течения ближнего следа под действием тлеющего разряда» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 14-31 (2022)

Целью работы является физическое истолкование эффекта перестройки следа от двух цилиндров под действием тлеющего разряда. Для этого на основе теории возмущений построен вариант простой модели ближнего следа. В рамках модели комплексный след представляет собой две (по числу порождающих цилиндров) парциальные дорожки Кармана, взаимодействующие между собой в области формирования следа вблизи цилиндров. Каждая дорожка моделируется осциллятором типа Ван дер Поля–Стюарта–Ландау. На основе сопоставления литературных данных по визуализации следов и наших экспериментальных данных по осцилляциям скорости течения с выводами модели идентифицированы наблюдавшиеся режимы следа в газовом и плазменном течениях. Утверждается, что наблюдалась перестройка следа с одной глобальной гидродинамической моды на перемежающиеся моды. Обоснован вывод о том, что перестройка вызвана усилением взаимодействия между областями формирования парциальных дорожек Кармана, произошедшим в результате включения разряда.

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

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

Васильев М.Д., Герасимов А.И. «Особенности составления шумовых карт для внутридворовых территорий» Акустика среды обитания. Сборник трудов Четвертой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2019). Москва, 24 мая 2019 г., с. 52-58 (2019)

Проводится анализ шумового климата городской среды на примере одного из кварталов Москвы, расположенного на участке улицы Новокузнецкой, от ул. Зацепский вал до 1-го Новокузнецкого переулка. В программном комплексе АРМ «Акустика» строится шумовая карта квартала. Рассматриваются особенности акустического климата внутридворовой территории, по адресу г. Москва, улица Новокузнецкая д. 33, измерение времени реверберации в «дворе-колодце», учет фонового шума и многократных отражений. Сравнение измеренных значений уровня шума с полученными результатами модели шумовой карты. Обзор российских и европейских норм.

Васильев М.Д., Герасимов А.И. «Исследование влияния конструкции каркасных перегородок на их звукоизоляцию» Акустика среды обитания. Сборник трудов Пятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2020). Москва, 24 апреля 2020 г., с. 41-50 (2020)

Описывается экспериментальное сравнение различных многослойных каркаснообшивных конструкций и описывает влияние их конструктивных особенностей на собственную звукоизоляцию. Рассмотрены зависимость звукоизоляции от материала и типа каркаса, количества и плотности заполнителя, количества и типа облицовочных слоев, наличие демпфирующего слоя и разделенного основания.

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

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

Стоник О.Г., Гешеле В.Д., Ковалев С.А. «Вибрационное горение – перспективный путь снижения вредных выбросов в атмосферу» Инженерно-физический журнал, 94, № 6, с. 1436-1441 (2021)

Исследовано изменение температуры пламени в зависимости от режимов горения твердого биотоплива. Обнаружено снижение температуры пламени, а также увеличение плотности теплового потока при возникновении вибрационного горения. Приведены результаты исследования эмиссии радиоактивного 137Cs с дымовыми газами при различных режимах горения загрязненных радионуклидами твердых биотоплив в широком интервале температур. При вибрационном горении отмечено снижение эмиссии радиоактивного 137Cs с дымовыми газами. Разработана теоретическая модель развития звуковых возмущений волны горения и ее влияние на теплообменные характеристики. Результаты исследований позволяют разработать рекомендации по сжиганию твердого биотоплива с лучшими экологическими характеристиками выбросов в атмосферу и с повышенными показателями теплообменных параметров, что улучшает эффективность работы топочных устройств на твердом биотопливе в генераторах тепла. Получена эмпирико-теоретическая зависимость для расчета теплообмена в трубе Рийке при вибрационном горении. Предложена модель расчета амплитуды возмущения для неустойчивостей в установках типа "емкость–труба". Ключевые слова: вибрационное горение, температура пламени, акустическое излучение, вредные выбросы, радионуклиды

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.

Дмитриев В.Л., Хусаинов И.Г., Гималтдинов И.К. «Распространение акустических волн в водонасыщенной пористой среде, образованной газовым гидратом» Инженерно-физический журнал, 94, № 6, с. 1597-1605 (2021)

Изучено распространение акустических волн в пористой среде, скелет которой представляет собой газовый гидрат, а поры заполнены водой. Записана система уравнений, описывающая распространение акустических волн в такой пористой среде. Получено дисперсионное уравнение, на основе которого проанализированы фазовая скорость звука и декремент затухания акустических волн. Выведены и исследованы коэффициенты отражения и прохождения на границах "жидкость–пористая среда" и "пористая среда–жидкость". На основе дисперсионного уравнения, соответствующих коэффициентов отражения и прохождения исследовано распространение импульсов конечной длительности в пористой среде. Показана возможность оценки толщины газогидратного пласта с помощью акустических волн Ключевые слова: акустические волны, пористая среда, газовый гидрат, дисперсионное соотношение, коэффициенты отражения и прохождения, быстрое преобразование Фурье

Глаголевский Ю.В. «Особенности поведения магнитных химически пекулярных звезд на Главной последовательности. I.» Астрофизический бюллетень, 76, № 4, с. 516-532 (2021)

Рассмотрено поведение магнитных звезд вблизи Линии нулевого возраста Главной последовательности (ZAMS). Показано, что наиболее вероятной причиной отрицательных результатов поиска магнитных полей у звезд НАеВе-типа является турбуленция, вызванная горением дейтерия. Исследованы изменения магнитного поля и других свойств звезд по мере их продвижения вдоль эволюционного трека.

Гладков С.О. «Об одной возможности обнаружения темной материи» Инженерная физика, № 1, с. 3-8 (2022)

Приведено подробное описание траектории движения Планет Солнечной системы с учетом закона Магнуса. Показано, что при условии существования «Темной материи», то есть субстанции, обладающей малой, но конечной плотностью ρD, эллиптические траектории всех Планет Солнечной Системы (и других подобных объектов) должны носить слабо осциллирующий характер с малой амплитудой колебаний. Если этого не происходит, то никакой «темной материи» в Природе просто не должно существовать. Ключевые слова: «темная материя», траектория движения, эффект Магнуса.

Гладков С.О. «К вопросу о геодезических линиях в метрическом пространстве Шварцшильда при учёте внешнего не гравитационного воздействия» Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 4, с. 6-21 (2021)

Цель: показать, что под горизонтом Шварцшильда решение для геодезической линии допускает корневую особенность при достижении радиусом тела критического значения. В рамках пространственно-временной метрики Шварцшильда исследовать решение уравнений геодезических линий в сферически симметричном случае при учёте внешних (не гравитационных) сил. Привести аналитическое решение к виду квадратур, как над горизонтом Шварцшильда, так и под ним. Процедура и методы. Метод исследования основан на анализе решения уравнения геодезической линии при учёте внешних не гравитационных полей. Результаты. В результате проведённых вычислений показано, что под горизонтом Шварцшильда решение допускает корневую особенность. Теоретическая и практическая значимость. Полученный в статье результат говорит о том, что при движении пробных тел в сильных гравитационных полях в метрике появляется корневая особенность, физическая природа которой не гравитационная и её происхождение обязано другим физическим полям

Урвачев Е.М., Глазырин С.И. «Моделирование болометрических кривых блеска сверхновой SN2009ip» Математическое моделирование, 34, № 1, с. 16-32 (2022)

Прямой метод определения космологических расстояний использует наблюдения на этапе роста светимости сверхмощных сверхновых, чья кривая блеска может быть объяснена взаимодействием ударной волны с плотным околозвездным веществом. В основе метода лежит предположение о сферической симметрии образующегося в системе плотного тонкого слоя, который в неодномерной модели может быть неустойчивым. В данной работе рассматривается моделирование сверхновой SN2009ip, хорошо показавшей себя для прямого метода, с помощью радиационно-гидродинамического кода FRONT. Показано, что текущая реализация кода корректно воспроизводит в упрощенной модели болометрическую кривую блеска и динамику движения плотного слоя. Также продемонстрировано, что в рассматриваемой постановке слой сохраняет сферическую симметрию по крайней мере на этапе роста кривой блеска.

Шарова Ю.С., Глазырин С.И., Гасилов В.А. «Исследование влияния фоновой нейтральной компоненты на динамику оболочки в остатках сверхновых» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 11, с. 773-781 (2021)

DOI: 10.31857/S032001082111005X

Глебова Г.М., Жбанков Г.А., Кузнецов Г.Н. «Экспериментальная оценка направленности излучения движущегося надводного судна в мелком море» Акустический журнал, 68, № 1, с. 57-67 (2022)

Исследуется возможность построения в дальней зоне акустической модели шумоизлучения надводного судна с использованием равномерно распределенных вдоль корпуса излучателей монопольного типа. На основе экспериментальных данных, полученных в мелком море, рассчитаны характеристики эквивалентных монопольных источников излучения, формирующих суммарное звуковое поле, аналогичное звуковому полю от движущегося надводного судна. Рассчитаны мощности каждого монополя и взаимно-корреляционные связи между ними. Для выбранных дискретных составляющих и линейной модели протяженного источника построены характеристики направленности, приведенные к свободному пространству. При экспериментах и расчетах применялись технические средства и алгоритмы, обеспечивающие высокоточное позиционирование судна относительно приемных элементов антенны. Эквивалентная модель передаточной функции волновода в районе выполнения работ была предварительно получена путем акустической калибровки волновода с применением специально разработанной аппаратуры, методики проведения экспериментов и алгоритмов обработки. Это позволило при расчете эквивалентного звукового поля и характеристик направленности использовать адекватные модели грунтов и передаточной функции волновода. Показано хорошее согласие расчетных и экспериментальных данных – как характеристик направленности, так и распределения поля вдоль проходных характеристик. Даны практические рекомендации для разработки методик измерения шумовых полей надводных судов. Ключевые слова: мелкое море, приведенные к свободному пространству характеристики источников, направленность излучения и эквивалентная акустическая модель шумового поля движущегося судна, передаточные функции волновода, взаимное позиционирование DOI: 10.31857/S0320791922010038

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.

Ялялиева Л.Н., Глушкова Е.В., Карраро Дж., Иконникова Н.П., Гасымов Д. «Фотометрическое исследование рассеянного звездного скопления NGC225» Астрофизический бюллетень, 77, № 1, с. 85-91 (2022)

NGC 225 – это молодое, относительно бедное скопление, для которого наблюдается расхождение оценок возраста, расстояния и избытка цвета, полученных разными авторами. Для определения параметров скопления NGC 225 и изучения закона поглощения в его направлении мы дополнили нашу фотометрию данными больших обзоров (2MASS, WISE, Pan-STARRS). С помощью теоретических изохрон мы получили избыток цвета E(B–V)=0.29±0.01, расстояние D=667±18 пк и возраст 100–160млн. лет. Мы аппроксимировали поглощение в инфракрасном диапазоне согласно степенному соотношению λ^–α и нашли α=2.16±0.34.

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.

Гнутик А.П. «Опыт применения тонкостенной звукоизоляции в практике «сухого» строительства» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 816-823 (2019)

Рассматриваются различные аспекты применения тонкостенных многослойных конструкций сухого строительства в практике решения задач шумоизоляции по трём направлениям: а). Для проектирования и строительства номерного фонда гостиниц; б). В задачах устройства офисных зон при наличии фасадного остекления больших площадей; в). При проектировании и строительстве помещений критического прослушивания музыкального назначения в акустике малого объёма. Показаны примеры практической реализации, обсуждены проблемы и перспективы применения тяжёлых мембран, как способа экономии пространства, увеличения ёмкости зданий гостиничного типа, стыка лёгких звукоизолирующих конструкций с фасадным остеклением и коррекции архитектурных размеров для обеспечения благоприятного акустического отклика помещения.

Гнутик А.П., Черезов М.И. «Выбор размеров помещения в акустике малых форм» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 78-88 (2019)

При проектировании малых помещений музыкального назначения архитекторами зачастую игнорируется необходимость выбора размеров помещения, акустически согласованных с ожидаемой реакцией на возбуждение звуками низкочастотного диапазона, поскольку этот аспект проектирования не регламентируется нормативными документами. Однако любое помещение обладает свойствами резонатора и во многом определяет качество прослушивания, поэтому пренебрегать учётом таких свойств нельзя. В лучшем случае, проектировщики в России при выборе размеров помещений руководствуются правилом «золотого сечения» или найденными эмпирическими соотношениями, полученными на основе статистики. В данной работе рассматривается вопрос поведения звукового поля низкочастотных мод применительно к проектированию малых музыкальных помещений. В статье излагается критика современного подхода и предлагается введение критериев акустического качества по выбору размеров помещения в том числе с точки зрения гармонически равномерного распределения низкочастотных мод. На основе этих критериев предлагается введение нового термина «Акустические размеры», а также описывается улучшенный метод подбора акустических размеров помещения. Данный метод реализован в виде компьютерного алгоритма, написанного на языке программирования C#.

Гогуадзе М.Г. «Возможные методы уменьшения шума металлорежущих станков» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 830-833 (2019)

Приведены проблемы с шумом в механических цехах и методы борьбы с ним. При изучении явлений шума важно не только замерить их величины, но и определить источник их возникновения и характер распространения

Голицын Г.С. «Простые соображения по поводу приполярных циклонов Юпитера» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 57, № 6, с. 627-631 (2021)

5 июля 2016 г. станция НАСА Юнона начала облет Юпитера по меридиональной орбите, обнаружив вблизи полюсов по широте ±82° вблизи Северного полюса 8 циклонов и 5 несколько бoльших циклонов вблизи Южного. В обеих этих публикациях сказано, что происхождение этих циклонов неизвестно. Однако в конце 1960-х гг. было найдено, что у четырех больших планет есть внутренний источник тепла, хотя у Урана он относительно слабее, чем у остальных, где этот источник сравним с потоком тепла от Солнца на их расстояниях. Теория конвекции вращающихся жидкостей позволяет с привлечением дополнительных аргументов получить оценки диаметров и скоростей в циклонах, сравнимые с наблюдаемыми.

Лучин В.А., Голов А.А., Шешегов А.В., Дубина В.А., Моргунов Ю.Н. «Использование массивов многолетних океанологических данных и опорных гидроакустических сигналов для уточнения методики расчета эффективной скорости звука на акустических трассах в Охотском море» Подводные исследования и робототехника, 34, № 2, с. 4-15 (2021)

Представлена многоуровневая методика расчета эффективной скорости звука на акустических трассах в Охотском море, которая базируется на использовании всей доступной океанологической информации с 1929 по 2020 г. и опорных гидроакустических сигналах. На основе многолетних массивов океанологических данных выявлены сезонные и межгодовые особенности формирования полей скорости звука в море, а также правила группировки и обработки исходных данных на акустических трассах. Разработано прогностическое уравнение (с заблаговременностью не менее 2 месяцев) для предсказания типа («теплый», «нормальный», «холодный») термического режима вод холодного подповерхностного слоя Охотского моря, в котором формируется подводный звуковой канал. В качестве предикторов прогностического уравнения используются межгодовые вариации климатических индексов атмосферы и океана, а также межгодовые изменения локальных параметров в системе атмосфера–лед–океан Охотского моря и прилегающих регионов суши, Тихого океана и Японского моря. Реализация методики существенно уменьшает погрешность расчетов эффективной скорости звука на акустических трассах по данным океанологических наблюдений. Ее использование будет наиболее востребовано в бортовом компьютере автономного подводного объекта, выполняющего миссию на сравнительно обширном полигоне с существенно изменяющимися гидрологическими условиями и значениями эффективной скорости звука на акустических трассах

Каплуненко Д.Д., Дубина В.А., Моргунов Ю.Н., Голов А.А. «Восстановление горизонтальных полей скорости звука в Японском море на основе спутниковых и модельных данных» Подводные исследования и робототехника, 34, № 2, с. 28-38 (2021)

Оценка максимально точных значений горизонтальной и вертикальной скорости звука в морских и океанических бассейнах с целью точного позиционирования необитаемых движущихся подводных объектов в водной толще является одной из важнейших задач нескольких смежных областей морских наук – гидроакустики, спутниковой и классической океанологии. При этом получение решения задачи возможно только косвенным путем, через сбор информации о температуре и солености среды методами дистанционного зондирования и измерения in situ, с последующим моделированием и восстановлением отсутствующих данных. В данной работе показано, как может быть выполнено восстановление поля скорости звука с разрешением до 1 км за счет данных спутниковых наблюдений инфракрасного и видимого диапазонов и данных гидродинамического моделирования в районе северо-западной части Японского моря, включающей в себя район залива Петра Великого и фронтальную зону разделения системы течений в районе возвышенности Ямато. По результатам расчетов сделана оценка влияния на скорость звука изменчивости по температуре и солености в зависимости от их реальных значений, наблюдаемых для региона исследований. Данная постановка эксперимента позволяет в итоге оценить возможное сокращение ошибки позиционирования подводного аппарата, которое может возникать при использовании вышеуказанных наборов данных совместно. Метод восстановления скоростей звука применим в зимнее время, в отсутствие сезонного термоклина.

Власов В.С., Голов А.В., Котов Л.Н., Щеглов В.И., Ломоносов А.М., Темнов В.В. «Современные проблемы сверхбыстрой магнитоакустики (обзор)» Акустический журнал, 68, № 1, с. 22-56 (2022)

Приведен обзор актуальных направлений исследований в области сверхбыстрой магнитоакустики. Рассмотрены эффекты взаимодействия сверхкоротких (пикосекундных) акустических импульсов с магнитной подсистемой магнитных пленок и частиц, взаимодействие поверхностных акустических волн, возбужденных фемтосекундными лазерными импульсами с магнитными наноструктурами. Отдельным направлением современной сверхбыстрой магнитоакустики является взаимодействие поверхностных акустических волн с магнитной подсистемой в планарных наноструктурах. На данный момент недостаточно выявлены условия этого взаимодействия для неоднородных типов колебаний намагниченности и недостаточно изучены также эффекты взаимодействия поверхностных акустических волн с метаповерхностями. Одним из перспективных способов возбуждения и детектирования поверхностных магнитоупругих волн в металлических пленках и планарных наноструктурах является использование техники “transient grating”, которая позволяет использовать современные фемтосекундные лазеры и имеет очень хорошее временное разрешение. Проанализированы основные результаты экспериментов по возбуждению магнитоупругих колебаний в пленках и планарных периодических наноструктурах при сверхбыстром лазерном возбуждении, а также приводится анализ моделей магнитоупругой нелинейной динамики, полученных за последнее десятилетие исследователями по всему миру. Ключевые слова: магнитоакустика, сверхбыстрые явления, акустические волны, нелинейные колебания и волны, спиновые волны, магнитные наноструктуры DOI: 10.31857/S0320791922010075

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

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

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.

Головкин М.А., Горбань В.П., Кириллов О.Е., Крицкий Б.С., Леонтьев В.А., Миргазов Р.М. «Исследования ЦАГИ в области аэродинамики винтокрылых летательных аппаратов» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 15-16 (2021)

Разработка и создание винтокрылых летательных аппаратов (ВКЛА), в том числе и вертолетов является актуальной задачей. Исследования и разработки таких вертолетов в настоящее время ведутся в США, Франции и России. Отмечается, что основными проблемами являются: создание рациональных аэродинамических и аэроупругих компоновок несущих винтов (НВ), работающих при повышенных значениях относительной скорости полета; снижение лобового сопротивления корпуса вертолета и его элементов; снижение уровня шума на местности при высоких аэродинамических характеристиках; отработка рациональных, с управлением по курсу, пропульсивных движителей, обладающих приемлемыми аэроакустическими характеристиками; развитие экспериментальных установок для исследования особенностей вертолетов, в том числе создание аэроупругих крупномасштабных моделей НВ; разработка и исследованиеаэродинамических характеристик профилей; создание и развитие методов расчета аэроакустических и аэроупругих характеристик НВ и определение летно-технических характеристик (ЛТХ) вертолета. Обсуждаются пути и направления решения отмеченных проблем. Демонстрируются результаты и перспективы внедрения новых разработок ЦАГИ на ряде российских вертолетов.

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.

Кузнецов С.В., Голубев А.Ю. «Исследование пульсаций давления на поверхности двумерных уступов и трёхмерных выступающих тел» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 142-151 (2021)

В дозвуковой малошумной аэродинамической трубе проведены экспериментальные исследования пристеночных пульсаций давления на поверхности двумерных уступов и трёхмерных выступающих тел в турбулентном пограничном слое. Рассмотрено распределение интенсивности пульсаций давления по поверхности выступающих тел. Показано, что форма передней кромки уступа оказывает значительное влияние на спектры пристеночных пульсаций давления. Установлено, что скос набегающего потока приводит к снижению интенсивности пульсаций давления на поверхности уступа. В то же время, обтекание трёхмерных тел с углом скоса приводит к существенному усилению пульсаций давления на их поверхности.

Кузнецов С.В., Голубев А.Ю., Потокин Г.А. «Пристеночные пульсации давления в турбулентном пограничном слое вблизи боковой кромки выступа» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 84-85 (2021)

Формирующийся на поверхности фюзеляжа турбулентный пограничный слой является одним из основных источников шума в салоне пассажирского самолёта. Шум возникает в результате возбуждения вибраций упругой конструкции пристеночными пульсациями давления. Наличие выступающих элементов на гладкой поверхности приводит к возмущению пристеночной области течения и существенному увеличению интенсивности пульсаций давления. Также встаёт вопрос исследования взаимодействия между турбулентностью набегающего потока и отрывным течением вокруг выступа. Этой проблеме посвящены, в частности, работы. Однако исследования поля пульсаций давления вблизи боковой кромки выступа на сегодняшний день ограничиваются работой, в которой не затрагивается важный для акустики вопрос корреляции между различными полями пульсаций давления, являющийся предметом исследования в данной работе. Экспериментальные исследования проводились на дозвуковой малошумной аэродинамической трубе П-2 Московского комплекса ЦАГИ при скорости 41 м/с. Высота исследуемого выступа составляла 7% от толщины набегающего пограничного слоя. Результаты измерений показывают наличие существенной корреляции между полем пристеночных пульсаций давления набегающего турбулентного пограничного слоя и полем пульсаций давления вблизи боковой кромки выступа. Процесс генерации возмущений в зоне отрыва потока вблизи угла выступа синхронизирован по фазе с возмущениями в набегающем потоке. Данное обстоятельство свидетельствует о наличии нелинейного взаимодействия между различными областями течения. Это может приводить к усилению вибраций обтекаемой поверхности.

Кузнецов С.В., Голубев А.Ю. «Когерентность пульсаций давления на поверхности прямого-обратного уступа в турбулентном пограничном слое» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 87-88 (2021)

Несмотря на простоту геометрии уступа, динамика турбулентного течения в его окрестности обладает большой сложностью. Отрыв набегающего потока сначала с гладкой поверхности перед уступом, а затем – на его острой кромке приводит к образованию двух последовательных областей рециркуляционного течения, которые характеризуются значительной нестационарностью и периодически сливаются в единую отрывную зону. В результате можно поставить вопрос о том, приводит ли данное явление к распространению возмущений вниз по потоку из области отрыва перед уступом. Данное явление, впервые обнаруженное в лётном эксперименте на летающей лаборатории Ту-144ЛЛ, пока ещё не получило физического объяснения. Экспериментальные исследования проводились на дозвуковой малошумной аэродинамической трубе П-2 Московского комплекса ЦАГИ при скорости 41 м/с. Высота исследуемого выступа составляла 6% от толщины набегающего пограничного слоя. Результаты измерений показывают наличие значительной низкочастотной когерентности поля пристеночных пульсаций давления вблизи передней кромки уступа. При примерно одинаковом расстоянии между датчиками большая корреляция наблюдается в направлении против потока. В направлении потока она быстро вырождается по мере формирования возмущений в области рециркуляционного течения за передней кромкой уступа. Несмотря на это, по мере продвижения вниз по потоку низкочастотная когерентность вновь начинает возрастать и сохраняется даже в следе за уступом. Это свидетельствует об устойчивости формирующихся перед уступом возмущений.

Зверев А.Я., Голубев А.Ю. «Оценка эффективности применения вибропоглощающих материалов при совместном звуковом и аэроакустическом возбуждении конструкции» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 90-91 (2021)

Звукоизоляция бортовой самолетной конструкции и эффективность применения на ней звукоизолирующих и вибропоглощающих покрытий существенным образом зависит от вида возбуждающей ее нагрузки. Оценить эффективность покрытий при различных видах нагрузки можно по результатам испытаний панелей в реверберационных камерах. При акустическом возбуждении панели диффузным звуковым полем, моделирующем воздействие шума силовой установки, мерой эффективности покрытия может служить величина изменения суммарной звукоизоляции конструкции. При ее механическом возбуждении вибростендом, моделирующем пульсации давления турбулентного пограничного слоя, такой мерой может служить величина изменения излучаемой мощности в камеру низкого уровня при наличии и отсутствии ВПМ. С другой стороны, ЗИ при аэроакустическом возбуждении может быть как намного больше, так и намного меньше звукоизоляции при звуковом возбуждении. Здесь в области низких частот ЗИ от ТПС до 20 дБ выше, а в области высоких частот – до 10 дБ ниже звукоизоляции конструкции при ее звуковом возбуждении. Поэтому в условиях полета эффективность применения ТЗИ и ВПМ будет изменяться в зависимости от режима полета и от соотношения между уровнями нагрузки, обусловленными акустическими и аэродинамическими источниками. Следовательно, при совместном воздействии на конструкцию разных видов нагрузки актуальным становится вопрос о реальной эффективности применяемых покрытий. Получено общее соотношение для определения эффективности применения ВПМ при совместном воздействии на фюзеляжную конструкцию акустической и аэроакустической нагрузки. Показано, что эффективность вибропоглощающих покрытий при аэроакустическом возбуждении конструкции может быть значительно выше их эффективности при звуковом возбуждении. При этом повышенная эффективность покрытий проявляется в условиях полета только в том случае, когда уровни нагрузок на фюзеляжную поверхность от пульсаций давления турбулентного пограничного слоя более чем на 10 дБ превышают уровни акустических нагрузок от силовой установки. В случае, когда уровни акустических и аэроакустических нагрузок сопоставимы, реальная эффективность ВПМ мало отличается от их эффективности при звуковом возбуждении конструкции.

Голубчина О.А. «Анализ физических характеристик полярной корональной дыры на Солнце в микроволновом диапазоне длин волн» Геомагнетизм и аэрономия, 62, № 1, с. 11-18 (2022)

Приведен анализ результатов исследования полярной корональной дыры по данным наблюдений солнечного затмения 29.03.2006 г. на радиотелескопе РАТАН-600 в широком сантиметровом диапазоне длин волн λ=(1.03, 1.38, 2.7, 6.2, 13.0, 30.7) см. Кратко изложены обстоятельства затмения, методика обработки данных наблюдений. Обсуждены распределения яркостных температур в полярной корональной дыре Солнца от лимба оптического диска Солнца до расстояний, равных двум его радиусам. Обнаружено резкое уменьшение интенсивности радиоизлучения полярной корональной дыры на длинах волн λ≥6 см вблизи солнечного лимба. Исследован факт отсутствия регистрации полярной корональной дыры на длинах волн λ=(1.03, 1.38, 2.7) см с привлечением данных более ранних наблюдений спокойного Солнца на радиотелескопах БПР и РАТАН-600. Обсуждается обнаруженная в радиодиапазоне идентичность температурных свойств полярной и низкоширотных корональных дыр. В дискуссии представлен обзор некоторых результатов исследования полярной корональной дыры Солнца по наблюдениям на радиотелескопах БПР, РАТАН-600, РТ-22 (КРАО), NoRH и других радиотелескопах с использованием данных (EUV SOHO/EIT) и данных теоретических работ.

Головкин М.А., Горбань В.П., Кириллов О.Е., Крицкий Б.С., Леонтьев В.А., Миргазов Р.М. «Исследования ЦАГИ в области аэродинамики винтокрылых летательных аппаратов» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 15-16 (2021)

Разработка и создание винтокрылых летательных аппаратов (ВКЛА), в том числе и вертолетов является актуальной задачей. Исследования и разработки таких вертолетов в настоящее время ведутся в США, Франции и России. Отмечается, что основными проблемами являются: создание рациональных аэродинамических и аэроупругих компоновок несущих винтов (НВ), работающих при повышенных значениях относительной скорости полета; снижение лобового сопротивления корпуса вертолета и его элементов; снижение уровня шума на местности при высоких аэродинамических характеристиках; отработка рациональных, с управлением по курсу, пропульсивных движителей, обладающих приемлемыми аэроакустическими характеристиками; развитие экспериментальных установок для исследования особенностей вертолетов, в том числе создание аэроупругих крупномасштабных моделей НВ; разработка и исследованиеаэродинамических характеристик профилей; создание и развитие методов расчета аэроакустических и аэроупругих характеристик НВ и определение летно-технических характеристик (ЛТХ) вертолета. Обсуждаются пути и направления решения отмеченных проблем. Демонстрируются результаты и перспективы внедрения новых разработок ЦАГИ на ряде российских вертолетов.

Корунов А.О., Горбовский В.С., Кажан А.В. «Параметрическое исследование влияния параметров атмосферы на громкость звукового удара» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 29 (2021)

Особенностью проектирования аэродинамической компоновки перспективного СГС является необходимость учитывать уровень создаваемого при полете на сверхзвуковой скорости звукового удара. Ударные волны, достигнув поверхности земли, характеризуются скачкообразным ростом давления в эпюре избыточного давления и негативным образом влияют на человека и окружающую среду. Ввиду отсутствия экспериментальных данных по распространению ударных волн малой интенсивности в реальной атмосфере от самолетов, реализующих технологии снижения звукового удара, и невозможности проведения трубных экспериментальных исследований в дальнем поле, оценка характеристик звукового удара выполняется численно с использованием методов нелинейной акустики. При этом важную роль играет учет свойств реальной атмосферы (температура, влажность, ветер), которые влияют на абсорбцию и дисперсию звуковой волны в атмосфере. В ФГУП «ЦАГИ» разрабатывается программный комплекс «vBOOM» по расчету траекторий распространения звуковых волн в атмосфере до земли и определению затухания избыточного давления. В данной работе приведены результаты параметрических исследований влияния характеристик атмосферы на форму эпюры избыточного давления и громкость волны звукового удара на земле в различных метриках. Выполнено сравнение результатов расчёта громкости звукового удара в различных метриках с результатами AIAA Sonic Boom Prediction Workshop в различных атмосферах (ISO, SBPW). Показано изменение громкости звукового удара тестового летательного аппарата в зависимости от географического положения траектории полета и времени года.

Васин С.С., Горбовской В.С., Кажан А.В., Кузин С.А., Чернышев С.Л. «Оценка звукового удара с позиции акустического воздействия на окружающую среду» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 136-137 (2021)

Выполнен анализ современных подходов к определению уровня «приемлемости» звукового удара человеком и представлены используемые в ЦАГИ алгоритмы расчета громкости звукового удара в различных метриках. Показано влияние формы эпюры избыточного давления, определяемой как аэродинамической компоновкой и режимом полета самолета, так и характеристиками реальной атмосферы, на громкость звукового удара в различных метриках. На примере материалов AIAA Sonic Boom Prediction Workshop выполнен анализ значений суммарного уровня, а также громкости головного и замыкающего фронтов звукового удара для компоновки NASA X-59 QueSST.

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.

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

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

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.

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

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

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.

Горлов М.И., Сергеев В.А. «Диагностика полупроводниковых изделий по параметрам низкочастотного шума» Дефектоскопия, № 1, с. 13-25 (2022)

DOI: 10.31857/S013030822201002X

Горобец А.В., Дубень А.П., Руано Х., Триас Ф.Х. «Оценка возможностей новых модификаций подхода DDES для расчета аэродинамики и аэроакустики струи» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 170-171 (2021)

Известно, что вычислительная аэроакустика предъявляет особые требования к точности численного решения в ближнем поле. Если аэродинамика и турбулентность будут моделироваться недостаточно корректно, то точность оценки шума в дальнем поле от источника будет крайне низка. В этом контексте рассматриваются два основных вопроса, связанных с практическим использованием вихреразрешающих подходов: как влияет численная дискретизация дифференциальных операторов на качество результатов и, если используется какая-либо подсеточная модель турбулентности, как эта модель влияет на результаты. Поскольку акустика очень чувствительна к точности воспроизводимых полей течения, используемых для расчета шума в дальнем поле, схемы повышенной точности (и повышенного порядка) являются очень востребованными в настоящее время. Ранее для расчета шума от турбулентных струй авторы использовали схемы высокого порядка. Однако они не имеют обобщения на неструктурированные сетки. Альтернативой схемам высокого порядка является использование низкодиссипативных схем 2-го порядка на вычислительных сетках, удовлетворяющих определенным критериям качества. Такого рода схемы использовались в других работах. Другой вариант – схемы 2-го порядка повышенной точности с расширенными численными шаблонами. Расчеты аэродинамики и шума струй с помощью алгоритмов, построенных на подобных схемах, представлены в G.A. Bres, F.E. Ham, J.W. Nichols and S.K. Lele. Unstructured large-eddy simulations of supersonic jets. AIAA J., vol. 55, no. 4, pp. 1164-1184, 2017 и A.P. Duben and T.K. Kozubskaya. Evaluation of quasi-one-dimensional unstructured method for jet noise prediction. AIAA J., vol. 57, no. 12, pp. 5142-5155, 2019. Другим важным аспектом алгоритма, влияющим на точность расчета в целом и аэроакустики, в частности, является подход к моделированию турбулентности. Гибридные методы RANS-LES представляются наиболее оптимальными с точки зрения баланса между точностью и вычислительной стоимостью: они позволяют производить расчеты течений с высокими числами Рейнольдса на сравнительно небольших сетках (относительно LES и DNS подходов). Среди них наиболее распространены незонные методы семейства DES, которые в настоящее время продолжают развиваться. Текущие исследования сосредоточены на решении так называемой проблемы серой зоны, которая возникает при расчете сдвиговых слоев. Эта проблема, главным образом, заключается в задержке перехода решения от стационарного RANS к развитому трехмерному LES в слоях смешения. Общая методология уменьшения проблемы серой зоны заключается в совместном использовании специального адаптивного (к течению) подсеточного масштаба с продвинутыми, чувствительными к квазидвумерному характеру течения, LES моделями вместо модели Смагоринского (как в базовой формулировке метода DES). Целью настоящей работы является исследование возможностей и ограничений современных модификаций подхода DES для предсказания шума в дальнем поле. В качестве объекта исследования рассматривается затопленная дозвуковая (M_jet=0.9) ненагретая круглая турбулентная струя с числом Рейнольдса Re_D 1.1·10⁶. Данная задача является показательным тестом работоспособности вихреразрешающей методики ввиду того, что шум струи очень чувствителен к точности моделирования эволюции слоев смешения.

Ворошнин Д.В., Горобец А.В., Дубень А.П., Загитов Р.А., Козубская Т.К., Маракуева О.В., Шуваев Н.В. «Разработка системы проектирования и расчета турбомашин TurboR&D» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 251 (2021)

Приводится описание основного функционала блочно-структурированного сеточного генератора для лопаточных машин, эффективность которого уже подтверждена на обширной базе примеров турбомашин различного типа. Также обсуждаются преимущества разрабатываемого сеточного генератора перед существующими коммерческими кодами и основные этапы его дальнейшего развития. Описываются основные характеристики 3D газодинамического решателя уравнений Навье–Стокса NOISEtte, адаптируемого совместно с ИПМ им. М.В. Келдыша РАН. Приводится оценка его возможностей при решении задач турбомашиностроения на базе валидации и сравнения результатов и скорости работы с другими решателями для ряда примеров.

Горобец А.В. «Доктор Стрейнджбаг, или как я перестал беспокоиться и полюбил гетерогенные вычисления» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 146 (2021)

Работа посвящена ресурсоемкому суперкомпьютерному моделированию задач газовой динамики на гибридных вычислительных системах, сочетающих многоядерные процессоры и массивно-параллельные ускорители-сопроцессоры. Гетерогенные вычисления подразумевают одновременное использование в расчете разнородных вычислительных устройств – центральных (CPU) и графических (GPU) процессоров.

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.

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.

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.

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.

Карпов И.А., Гребенников А.С. «Параметрический метод измерения потерь в колебательных системах» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 134 (2021)

Экспериментальное определение потерь в акустических средах и упругих конструкциях является одной из не до конца решенных проблем. В настоящее время анализ колебаний вибрационных и акустических систем преимущественно основан на разложении полей давления или вибраций по собственным формам колебаний или, иначе, по нормальным модам. Для многих простых систем модальные параметры (масса, жесткость, потери) можно рассчитать теоретически. Однако, для сложных систем определение модальных параметров требует применения экспериментальных методов. Особые трудности вызывает определение коэффициентов потерь. Обычно применяют следующий спектральный метод: если в спектре отклика системы есть ярко выраженные резонансы, коэффициенты потерь при определенных условиях можно оценить по ширине резонансных пиков. Но, если резонансов много, и они накладываются друг на друга, задача сильно усложняется. Также имеются методы определения модальных параметров (собственных частот и демпфирования) во временной области. Многие из них основаны на измерении и анализе свободных затухающих колебаний систем. Все они используют метод Прони разделения экспоненциальных сигналов, который очень чувствителен к наличию помех. Однако, в последнее время для идентификации модальных параметров стали применять так называемые параметрические методы, основанные на изучении дискретно-временных случайных процессов: сравнительно небольшое число параметров моделей давало возможность повысить точность оценок спектральной плотности мощности, не говоря уже о возможности прогнозирования сигналов за пределами временных окон измерения; все перечисленное дает надежду на успешное использование параметрических моделей в области идентификации параметров колебательных систем. В работе описан один из таких методов, основанный на авторегрессионных АРСС-моделях случайных колебаний вибрационных и акустических систем. Метод опробован в лабораторном эксперименте: показано, что точность определения потерь параметрическим методом не уступает точности некоторых классических методов, основанных на спектральном анализе, кроме того, продемонстрировано важное свойство экономичности параметрического метода.

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.

Струминский А.Б., Григорьева И.Ю., Логачев Ю.И., Садовский А.М. «Связь между длительностью и величиной ускорения корональных выбросов массы» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 6, с. 683-693 (2021)

Исследуется вопрос о том, какая последовательность процессов на Солнце приводит к положительной обратной связи между движением и нагревом плазмы, ускорением электронов, а в итоге, к формированию корональных выбросов массы, ударных волн и ускорению протонов. Для этого проведен анализ солнечных событий, связанных с тремя импульсными вспышками: M2.9 6 июля 2012 г., X2.2 и X9.3 6 сентября 2017 г. и одной длительной вспышкой M3.7 7 марта 2011 г. Электроны ускорялись до релятивистских энергий во всех четырех вспышках, но две последние сопровождались корональными выбросами массы, ударными волнами и ускорением протонов с энергией >300 МэВ. Найдено два отличия вспышек без корональных выбросов массы. Первое отличие – были ограничены высотой, которая характерна для радиоизлучения 1415 МГц (верхняя хромосфера). Второе отличие – максимум меры эмиссии в них запаздывал относительно максимума температуры на время менее 2 мин. Если считать, что вспышка и корональные выбросы массы черпают энергию из одного резервуара, то время запаздывания можно рассматривать как характерное время ускорения корональных выбросов массы – существование дополнительного оттока энергии. Из теоретических оценок максимальной величины ускорения корональных выбросов массы, значений их минимальной и максимальной скорости следует возможный разброс времени ускорения корональных выбросов массы. Сравнения оценок и наблюдений показывает, что необходимая длительность ускорения для реализации межпланетного корональных выбросов массы была достигнута в событиях М3.7 7 марта 2011 г. и X9.3 6 сентября 2017 г.

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., 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.

Литвак М.Л., Козлова Т.О., Ильин А.Г., Киселев А.Б., Козырев А.С., Митрофанов И.Г., Носов А.В., Папко В.Ф., Третьяков В.И., Яковлев В.А., Слюта Е.Н., Гришакина Е.А., Маковчук В.Ю. «Наземные отработки лунного манипуляторного комплекса проекта Луна-25» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 6, с. 618-632 (2021)

Представлено описание наземных испытаний, которые были проведены с лунным манипуляторным комплексом (ЛМК), специально разработанным для российской лунной посадочной миссии, Луна-25. ЛМК предназначен для изучения механических свойств и структуры лунного реголита, забора проб лунного вещества с разной глубины и их последующей доставки для анализа элементного и изотопного состава в лазерный ионизационный масс-спектрометр ЛАЗМА-ЛР. Кроме этого, на ЛМК установлен инфракрасный спектрометр и стереокамеры рабочего поля ЛМК (оптическая часть прибора ЛИС-ТВ-РПМ), которые ЛМК должен наводить на различные участки лунной поверхности. Также представлены результаты различных функциональных тестов, подтверждающих успешную реализацию требований, предъявляемых к ЛМК, включая работу с лунным грунтом в условиях космического вакуума и криогенных температур.

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.

Гришанина Т.В., Гусева Е.Е. «Метод расчета упругих колебаний циклически симметричной конструкции» Труды Московского авиационного института, № 121, http://trudymai.ru/published.php?ID=162649 (2021)

DOI: 10.34759/trd-2021-121-05 Представлен новый подход для составления уравнений колебаний упругих конструкций, имеющих циклически симметричную структуру. Упругие элементы конструкции, работающие на растяжение, кручение и изгиб, соединенные между собой, рассматриваются как конечные элементы. Перемещения и углы поворотов в узлах, которые расположены симметрично относительно центральной оси конструкции, выражаются через шесть обобщенных координат узла. Для такого представления используются тригонометрические функции ортогональные на дискретном множестве равноотстоящих точек. Таким образом, уравнения колебания распадаются на отдельные группы уравнений, имеющих размерность шестого порядка.

Кирпичников В.Ю., Грушецкий И.В., Сятковский А.И., Дроздова Л.Ф. «Экспериментальные исследования эффективности армированного вибропоглощающего покрытия на основе плёнок из поливинилацетата» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 39-45 (2019)

Разработанные плёночные полимерные материалы на основе поливинилацетата обладают эффективным вибропоглощением в широком интервале температур примерно от –5 до +80°С. При этом температурный диапазон работоспособности конкретного материала составляет примерно 20°С. В статье приведены результаты экспериментальных исследований эффективности разновидностей армированного вибропоглощающего покрытия (ВПП) с диссипативным слоем на основе одного и трёх материалов типов ВПС-2,5, ВПНС-1 и ВПНС-4. Измерения вибрации и демпфируемой пластинчатой конструкции выполнены в воздухе при её различных температурах. Показано, в частности, преимущество ВПП, состоящего из трёх "разнотемпературных" материалов.

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.

Гвоздков Е.М., Грязнова И.Ю. «О совершенствовании экологически безопасных акустических методов разведки месторождений ЖМК» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 88-98 (2021)

Методы дистанционного акустического зондирования признаны одними из самых безопасных с точки зрения экологии методов разведки полезных ископаемых на дне Мирового океана. Примером ископаемых, обнаруживаемых методами акустического зондирования, являются железомарганцевые конкреции. Железомарганцевые конкреции (ЖМК) – многокомпонентные руды, которые залегают, как правило, в глубоководных районах на илистых, слабо отражающих звук осадочных породах. В основе акустических методов обнаружения ЖМК лежит различие акустических импедансов конкреций и подстилающих их пород. Проведенные на кафедре акустики ННГУ модельные исследования показали возможность определения средней концентрации дискретных случайных неоднородностей по изменениям средней интенсивности обратно рассеянного акустического сигнала. Принято считать, что средняя интенсивность обратного рассеяния пропорциональна квадрату средней поверхностной концентрации дискретных случайным образом расположенных конкреций. Однако, при наличии отражения от подстилающей поверхности не наблюдается монотонный рост средней интенсивности рассеянного сигнала с увеличением средней концентрации дискретных неоднородностей. В настоящей работе проведен анализ обратного рассеяния акустических волн на дискретных случайных неоднородностях при различных акустических характеристиках донной поверхности.

Су Ю., Гу С., Ли Ш., Чжуан Ч., Тан С., Савич А.Д., Се М. «Технология акустического каротажа с большой глубиной исследований» Каротажник, № 7, с. 152-172 (2021)

Рассмотрены теоретические основы метода, представлен новый режим каротажа для значительного увеличения глубины исследований с низкочастотными дипольными поперечными волнами, выполнена интерпретация геологического разреза в пределах 70 м от оси скважины. Представлены прорывные достижения данной технологии в таких областях, как обнаружение сверхглубоких трещинных коллекторов, геонавигация при бурении боковых стволов скважин, изучение разломов вокруг глубоких морских скважин и анизотропии в залежах сланцевого газа, предотвращение пересечений двух и более стволов скважин при бурении в неглубоких морях.

Губайдуллин Д.А., Осипов П.П., Насыров Р.Р. «Акустическое течение, индуцированное колебанием стенки плоского прямоугольного резонатора» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 3-13 (2022)

Рассмотрено движение вязкого сжимаемого газа в закрытом прямоугольном резонаторе, индуцированное гармоническим колебанием границы на первой резонансной частоте. Методом последовательных приближений исследуется двумерное акустическое течение в резонаторе произвольной ширины. Установлено существование акустического течения в виде четырех вихрей Рэлея и четырех вихрей Шлихтинга. Показано сходство акустических течений, возникающих при горизонтальных гармонических колебаниях каверны и при колебаниях стенки резонатора, что говорит о слабом влиянии способа генерации стоячей волны на картину акустического течения. Обнаружено, что по мере уменьшения ширины канала, размеры вихрей Шлихтинга увеличиваются по сравнению с размерами вихрей Рэлея. При ширине канала меньше шести толщин акустического пограничного слоя, вихри Рэлея исчезают и остаются только вихри Шлихтинга. Установлено, что в случае колеблющейся каверны центры вихрей Рэлея и Шлихтинга лежат в одном поперечном сечении, а в случае резонатора с колеблющейся границей центры вихрей Шлихтинга смещены в сторону вертикальных стенок.

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)

Гулёв С.К. «Лауреаты Нобелевской премии 2021 года по физике – Сюкуро Манабэ и Клаус Хассельман» Природа, № 1, с. 64-67 (2022)

Макин Ю.С., Казнин В.А., Кудряшов Е.Е., Макина Е.Ю., Гуменюк А.И., Ибрагимов А.Х. «Результаты использования источника инфразвуковых колебаний для интенсификации добычи полезных ископаемых методом подземного скважинного выщелачивания» Каротажник, № 3, с. 43-52 (2021)

Приводятся результаты работ по внедрению технологии импульсно-волнового воздействия на продуктивный пласт, реализуемой устьевым генератором низкочастотных колебаний, с целью повышения коэффициента извлечения полезного компонента на рудниках урана, разработка которых ведется методом подземного скважинного выщелачивания (ПСВ). Технология опробована на месторождениях по добыче урановых руд Республики Казахстан. Показана эффективность данной технологии, что позволяет ставить вопрос о ее широком внедрении в практику разработки месторождений, использующих технологию ПСВ.

Тарасов М.А., Гунбина А.А., Лемзяков С., Фоминский М.Ю., Чекушкин А.М., Якопов Г.В., Вдовин В.Ф., Эдельман В.С. «Матрицы детекторов сверхпроводник-изолятор-нормальный металл-изолятор-сверхпроводник для терагерцовой радиоастрономии» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 47, № 9, с. 10-18 (2021)

Разработаны и исследованы детекторы структуры сверхпроводник-изолятор-нормальный металл-изолятор-сверхпроводник (СИНИС) для применения в космических и наземных радиотелескопах. Разработаны и изготовлены матрицы полуволновых и электрически малых антенн с последовательным и с параллельным соединением элементов для считывания полевыми транзисторами или сверхпроводящими квантовыми интерферометрами (СКВИДами). Впервые разработана и изготовлена конструкция с частотным мультиплексированием каналов, в которой каждый пиксель представляет собой копланарный резонатор, подключенный к общей копланарной линии и считываемый с помощью криогенного СВЧ усилителя. Впервые разработан и изготовлен прототип джозефсоновского параметрического усилителя бегущей волны (ДПУБВ) на основе алюминиевых СИС переходов. Усилитель обеспечивает быстрое считывание по одной коаксиальной линии сотен каналов, устранение шумов со спектром 1/f, снижение тепловой нагрузки на криостат растворения за счет снижения количества подводящих проводов от нескольких сотен до одного коаксиального кабеля.

Гусаков Г.А., Шаронов Г.В. «Повышение качества поверхности металлических зеркал-отражателей при наноразмерной алмазной лезвийной обработке» Приборы и методы измерений, 12, № 2, с. 139-145 (2021)

Совершенствование технологии алмазного точения алюминиевых сплавов имеет важное значение для расширения областей применения металлооптических изделий на основе алюминия в авиационно-космической технике. Целью настоящей работы являлось исследование влияния неоднородностей структуры поверхности исходных подложек из алюминиевого сплава на их оптические и механические характеристики и определение путей повышения качества алюминиевых зеркал-отражателей, изготавливаемых с использованием наноразмерной алмазной лезвийной обработки. Исследованные зеркала-отражатели изготавливались из алюминиевого сплава АМг2. Оптическая обработка поверхности производилась на прецизионном токарном станке со шпинделем на воздушном подшипнике с использованием специального алмазного резца с радиусом закругления лезвия менее 0,05 мкм. Анализ структуры поверхности подложек из сплава АМг2 проводился методами растровой электронной микроскопии/электронного микрозонда. Контроль качества обработки поверхности изготовленных зеркал-отражателей осуществлялся методом атомно-силовой микроскопии. Исследовались также отражательная способность и лучевая прочность данных образцов. Показано, что важной проблемой при изготовлении оптических элементов из алюминиевых сплавов является неоднородность структуры исходного материала, связанная с наличием интерметаллидных включений. Термообработка подложек из сплава АМг2 при Т≥380°С позволяет улучшить качество обработки поверхности и лучевую прочность алюминиевых зеркал как за счёт снятия механических напряжений, так и за счёт частичной гомогенизации исходного материала. Оптимальной является термообработка при максимально допустимой для сплава АМг2 температуре Т=540°С, в результате которой происходит полное исчезновение интерметаллидных включений с повышенным содержанием магния. Применение высокотемпературной термообработки подложек позволяет, по сравнению с неотожжёнными образцами, снизить шероховатость поверхности с 1,5 до 0,55 нм, повысить отражательную способность зеркал на длине волны 1064 нм с 0,89 до 0,92 и повысить лучевую прочность с 3,5 до 5 Дж/см².

Гришанина Т.В., Гусева Е.Е. «Метод расчета упругих колебаний циклически симметричной конструкции» Труды Московского авиационного института, № 121, http://trudymai.ru/published.php?ID=162649 (2021)

DOI: 10.34759/trd-2021-121-05 Представлен новый подход для составления уравнений колебаний упругих конструкций, имеющих циклически симметричную структуру. Упругие элементы конструкции, работающие на растяжение, кручение и изгиб, соединенные между собой, рассматриваются как конечные элементы. Перемещения и углы поворотов в узлах, которые расположены симметрично относительно центральной оси конструкции, выражаются через шесть обобщенных координат узла. Для такого представления используются тригонометрические функции ортогональные на дискретном множестве равноотстоящих точек. Таким образом, уравнения колебания распадаются на отдельные группы уравнений, имеющих размерность шестого порядка.

Гусева Е.К., Егоров Ю.Э. «Расчет шума от заслонки в упрощенном вентиляционном воздуховоде с помощью вихреразрешающего подхода в сочетании с волновым уравнением» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 167-169 (2021)

Сложность предсказания характеристик шума, генерируемого турбулентным течением, привела к появлению множества методов расчета, различающихся по точности, сложности и вычислительным затратам. Наиболее точным из них является прямой метод моделирования шума, предполагающий совместный расчёт генерации звука турбулентными структурами и распространения звуковых волн в рамках единой системы газодинамических уравнений. При его использовании необходимо разрешение всех длин волн, вносящих вклад в шум, в расчетной области вплоть до приемника, что зачастую приводит к непомерно высоким вычислительным затратам. Альтернатива такому подходу – гибридные методы, в которых расчет основного течения и расчет распространения звука проводятся раздельно с использованием различных уравнений. Наиболее часто используются интегральные гибридные методы, однако их применение ограничено внешними задачами, в которых нет препятствий между источниками шума и приемниками. Относительно новые дифференциальные гибридные методы, в которых используются дифференциальные модели распространения звука, лишены этих ограничений. Один из таких подходов, разработанный для расчета шума течений с низкими числами Маха и внедренный в коммерческий код ANSYS FLUENT, основан на совместном решении уравнений движения жидкости в несжимаемой постановке и волнового уравнения, продемонстрированы возможности этого подхода на примере расчета шума, возникающего при обтекании заслонки, установленной в модель вентиляционного воздуховода квадратного сечения

Шрамко А.Д., Гусева С.А. «Обработка наблюдательных данных частного солнечного затмения 21.06.2020 г. полученных в микроволновом диапазоне длин волн 3.2 и 4.9 см на Горной астрономической станции ГАО РАН» Геомагнетизм и аэрономия, 61, № 6, с. 812-816 (2021)

Представлены результаты наблюдений и обработки данных частного солнечного затмения 21.06.2020 г., полученных на радиотелескопах Кисловодской горной астрономической станции ГАО РАН: РТ-3 (λ=4.9 см) и РТ-2 (λ=3.2 см). Радиоданные сопоставляются с наблюдениями в оптическом и рентгеновском диапазонах. Отождествлены локальные радиоисточники на лимбе и на диске Солнца: эруптивный протуберанец и две полярные корональные дыры. Для обеих длин волн построены кривые изменения радиояркости невозмущенных областей Солнца от центра к лимбу, представлены радиокарты Солнца, вычислены: радиорадиус, яркость и эффективная температура центра диска Солнца, максимальная яркость лимба, средняя яркость солнечного диска, среднее увеличение яркости к лимбу Солнца.

Гусева Т.С. «Ударное воздействие струи жидкости на смоченную стенку» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 163, № 2, с. 117-127 (2021)

Приведены результаты численного исследования высокоскоростного удара струи жидкости по неподвижной жесткой стенке, покрытой слоем идентичной жидкости, в зависимости от скорости удара и толщины слоя. Численное моделирование осуществлялось с применением метода CIP-CUP на динамически адаптивной сетке без явного выделения межфазной границы. Выполнено сравнение случаев слоя с очень малой и сравнительно большой толщиной. Более подробно рассмотрено влияние скорости струи на распределение нагрузки на стенке, а также на изменение максимального и осредненного давлений на стенке в процессе удара в зависимости от толщины слоя.

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.