Каменев О.Т., Петров Ю.С., Подлесных А.А., Колчинский В.А., Завестовская И.Н., Кульчин Ю.Н., Ромашко Р.В. «Регистрация градиента гидроакустического давления системой волоконно-оптических акселерометров» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 47, № 5, с. 18-24 (2021)

Представлены результаты экспериментальных исследований переносной измерительной системы на основе двух инерциальных волоконно-оптических акселерометров, в которых в качестве чувствительного элемента применяется многовитковый оптомеханический преобразователь, размещенный в плече волоконно-оптического интерферометра Маха–Цендера. Пассивная фазовая демодуляция с использованием волоконно-оптического разветвителя 3×3 обеспечивает возможность регистрации выходных сигналов интерферометра при наличии температурного дрейфа рабочей точки. Показана возможность регистрации с помощью такой системы градиента акустического и гидроакустического давления.

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

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

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.

Загитов Р.А., Шуваев Н.В. «Применение вариационного подхода для построения многоблочных структурированных расчетных сеток в программном комплексе Turbor&D.Mesher» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 229-230 (2021)

Работа посвящена методике построения расчетных сеток. Рассматривается многоблочная структурированная расчетная сетка, то есть расчетная область описывается не одним упорядоченным массивом узлов, а несколькими блоками. Разбиение сложной области на подобласти более простой формы (блоки) позволяет существенно повысить качество расчетной сетки, сохраняя при этом преимущества использования структурированной расчетной сетки. Блок расчетной сетки представляет собой упорядоченный трехмерный массив узлов, каждый узел описывается тремя координатами в пространстве. Блоки расчетной сетки соединяются между собой «узел в узел», то есть координаты соответствующих узлов смежных блоков расчетной сетки совпадают. Задача построения расчетной сетки заключается в определении координат узлов расчетной сетки таким образом, чтобы расчетная сетка удовлетворяла заданным критериям качества: невырожденность, ортогональность и др.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Миронов М.А., Касимов Р.Ш., Залуцкая Р.Р. «Экспериментальное исследование волноводных изоляторов» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 152-155 (2019)

Экспериментально исследованы макеты глушителей шума, состоящие из резонаторов Гельмгольца, настроенных на одинаковую частоту – волноводных изоляторов (ВИ). Подтверждена широкополосность ВИ – расширение полосы эффективного подавления шума в сторону частот выше резонансной частоты резонаторов.

Лукашкин В.Г., Вишнеков А.В., Замятин А.В. «Метод передачи и выделения фазовой информации в сильно флуктуирующей среде» Приборы, № 1, с. 15-18 (2022)

Рассмотрен вопрос помехоустойчивой передачи фазовой информации при дальномерных и глубиномерных измерениях в сильно флуктуирующей среде – гидросфере. Известно, что для помехоустойчивой передачи фазы акустического сигнала в такой среде и разрешении неопределенности фазового отсчета из-за сильных флуктуаций необходимо понижать частоту излучения сигнала. Однако при этом существенно увеличиваются геометрические размеры излучателя, так как они должны быть соизмеримы с длиной волны. В рассматриваемой работе предложен способ передачи фазовой информации на двух относительно высоких акустических частотах, незначительно отличающихся друг от друга по своему значению. При этом частоты излучаются в виде импульсных корреляционно связанных посылок, чередующихся во времени. Соответственно, в данном случае фазовые измерения эквивалентны измерениям, проведенным на разностной частоте, которая значительно ниже излучаемых в среду сигналов. Обработка и выделение фазовой информации обеспечиваются двухканальным фазовым измерителем.

Рудницкий А.Г., Запевалин П.Р., Мжельский П.В., Сячина Т.А., Щуров М.А. «Возможности и геометрия режима РСДБ миссии «Миллиметрон»» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 47, № 9, с. 38-46 (2021)

Радиоинтерферометрия со сверхдлинными базами (РСДБ) – уникальная методика, позволяющая проводить наблюдения наиболее компактных астрономических объектов с высоким угловым разрешением. В данной работе продемонстрированы возможности режима РСДБ обсерватории «Миллиметрон» в отношении решения задач картографирования теней черных дыр и наблюдения за компактными структурами в их ближайших окрестностях. В работе уделяется внимание не только чувствительности и частотной конфигурации интерферометра космос-земля, но и его геометрии, а именно орбитальным конфигурациям обсерватории «Миллиметрон» и их наблюдательным возможностям.

Пильненко А.К., Заплетников И.Н. «Прохождение волн упругих деформаций в пищевом продукте» Акустика среды обитания. Сборник трудов Четвертой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2019). Москва, 24 мая 2019 г., с. 182-187 (2019)

Рассмотрены особенности распространения волн упругих деформаций в пищевом продукте. Определены зависимости скорости и ускорения волны от расстояния и физико-механических свойств среды распространения, а именно в пищевых продуктах.

Пильненко А.К., Заплетников И.Н. «Виброакустика в процессе резания пищевых продуктов» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 192-198 (2019)

При исследовании виброакустических характеристик технологического оборудования пищевых производств установлено существенное возрастание уровня звуковой мощности при работе с продуктом по сравнению с работой без продукта, особенно это проявляется в измельчительном оборудовании. На данное явление влияет значительное количество факторов, в т.ч. свойства пищевых продуктов и конструкции рабочего органа (режущего лезвия). Представлены графики эмпирических зависимостей уровней звукового давления по характеристике А и в октавных полосах частот от модуля упругости продукта и толщины лезвия. В процессе резания пищевых продуктов лезвием возникают звуковые волны с уровней звука 24–37 дБА. Многофакторная модель процесса образования шумовой характеристики при резании продукта (моркови) от этих факторов показало, что наиболее существенным фактором является толщина рабочего органа (режущего лезвия).

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

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

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.

Щеголев Б.Ф., Сурма С.В., Стефанов В.Е., Павлова М.Б., Ширяева Н.В., Зачепило Т.Г., Лопатина Н.Г. «Биологические эффекты воздействия ослабленного магнитного поля Земли» Успехи физиологических наук, 53, № 1, с. 28-33 (2022)

Обобщены результаты собственных исследований воздействия ослабленного посредством экранирования магнитного поля Земли (ОМПЗ) на широкий спектр поведенческих, физиологических и молекулярно-клеточных характеристик у насекомых (дрозофила, медоносная пчела) и млекопитающих (крыса), а также приведены данные литературы о воздействии ОМПЗ на клеточные культуры грызунов и человека. Выявлен специфический для ОМПЗ тормозящий, усиливающий тормозную функцию нервной системы эффект воздействия. Характер влияния зависит от генетически детерминированных нейрофизиологических и биохимических характеристик биологического объекта.

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

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

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.

Зверев А.Я., Черных В.В. «Исследования перспективных средств снижения вибраций самолетных конструкций при их акустическом возбуждении» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 92-93 (2021)

В реверберационных камерах установки АК-11 и на стенде АС-14 проведены испытания по определению вибрационных характеристик типовой фюзеляжной панели ближнемагистрального самолета, а также конструкций борта, закрылка и крыла реального самолета Як-42 с различным вибродемпфирующим набором. В условиях акустического возбуждения модельной панели и реальных самолетных конструкций определена эффективность следующих средств снижения вибраций: изменение граничных условий и жесткости шпангоутов; облицовка конструкции односторонними вибродемпфирующими сэндвичами и листовыми вибропоглощающими материалами ВТП-1В и СКЛГ-6020М; применение имитаторов стрингеров и шпангоутов, в том числе в комплекте с двусторонними вибродемпфирующими сэндвичами . Вибродемпфирующие сэндвичи, состоящие из одного или двух слоев материала ВТП-1В и легкого жесткого балочного демпфера из полимерного пеноматериала, как средство снижения вибраций конструкции исследованы в данной работе впервые. Полученные результаты показали, что, применяя комбинацию различных методов, можно добиться существенного снижения вибраций конструкции в широком диапазоне частот.

Зверев А.Я. «Экспериментальное определение сравнительной эффективности матов ТЗИ из материалов «Микролайт», «БТМ-1», «АТМ-1МК»» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 93-94 (2021)

Проведены испытания по определению звукоизоляции плоской композитной панели и типовых самолетных панелей при их одно- и многослойной облицовке матами разной толщины, изготовленными из рыхловолокнистых материалов трех разных марок: «Микролайт», «БТМ-1», «АТМ-1МК». Определены эффекты увеличения звукоизоляции панелей при их облицовке матами из разных материалов. Установлено, что наибольшей эффективностью обладают маты из материала «АТМ-1МК», а наименьшей – маты из материала «Базальт». Для композитной панели при толщине покрытия 80 мм разница в их эффективности достигает 6 дБ в области средних частот. Эффективность матов «Микролайт» сопоставимой толщины до 3 дБ ниже эффективности матов из материала «АТМ-1МК». Для типовых самолетных панелей эффективность применения матов из материалов «Микролайт» и «БТМ-1» примерно одинакова

Зверяев Е.М. «Низкочастотные колебания длинной упругой полосы» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 6, с. 111-129 (2021)

Описано применение итерационного метода Сен-Венана–Пикара–Банаха на примере построения решения системы дифференциальных уравнений движения теории упругости с малым параметром для длинной полосы при частотах возмущения соизмеримых с частотами поперечных колебаний балки. Система преобразуется таким образом, чтобы уравнения интегрировались последовательно и без повышения порядка. Вычисление неизвестных происходит с помощью операторов Пикара первого порядка так, что ранее вычисленные неизвестные являются входящими для следующего уравнения и т.д. Найдены интегралы всех неизвестных задачи, позволяющие выполнить все граничные условия на длинных и коротких сторонах. Сходимость решения обеспечивается с помощью малого параметра тонкостенности в соответствии с принципом сжатых отображений Банаха. Удовлетворение граничных условий на длинных краях приводит к двум уравнениям для медленно и двум сингулярным для быстро меняющихся компонент решения, зависящих только от продольной координаты. Показано, что при сведении этих уравнений к одному с потерей быстроменяющейся компоненты в одном из них, получается уравнение Тимошенко. Изложение иллюстрируется двумя примерами нагружения полосы поперечной распределенной нагрузкой и сосредоточенной силой. Описана методика установления порядков величин по малому параметру относительно нагрузки.

Митрофанов И.Г., Зеленый Л.М., Третьяков В.И., Калашников Д.В. «Луна-25: первая полярная миссия на Луну» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 55, № 6, с. 497-508 (2021)

Представлено описание предпосылок, истории, предполагаемых районов посадки, научной аппаратуры и плана реализации первой российской лунной полярной посадочной миссии Луна-25. В работе обсуждаются планируемые результаты миссии, ее роль в отечественной лунной программе.

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.

Царёва О.О., Попов В.Ю., Малова Х.В., Зеленый Л.М. «Аналитическая двумерная модель магнитосферы планеты» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 5, с. 122-126 (2021)

С помощью конформных отображений построена двумерная модель произвольной магнитосферы планеты. Предполагается, что ее магнитопауза имеет форму параболоида вращения. Благодаря фиксированной геометрии магнитопаузы, магнитные моменты и размер магнитосферы, могут изменяться независимо друг от друга, что является преимуществом данной модели.

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

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

Зинкин В.Н. «Биомеханические основы повреждающего действия низкочастотных акустических колебаний» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 504-516 (2019)

Одной из современных особенностей производственного шума является доминирование в шумовом спектре низкочастотного шума и инфразвука высокой интенсивности. Для характеристики этих диапазонов в научной литературе используется термин низкочастотные акустические колебания, что обусловлено близкими физическими свойствами и биологическим действием на организм человека и животных. Доказано, что инфразвук оказывает неблагоприятное действие на многие органы и системы человека и приводит к развитию заболеваний, в том числе профессиональных. Ряд биологических эффектов формируется за счет прямого механического взаимодействия акустических колебаний с анатомическими структурами тела человека. Длина акустической волны, ее интенсивность и спектр являются определяющими параметрами при формировании ответной реакции в организме человека. Взаимодействие низкочастотных акустических колебаний с анатомическими структурами тела необходимо рассматривать как cвязь двух механических систем, что приводит к развитию различных физических эффектов в тканях и органах, что может приводить к структурным повреждениям тканей, конформационным нарушениям, активации механорецепторов. Биомеханическое действие низкочастотные акустические колебания надо учитывать при нормировании и разработке средств защиты.

Шешегов П.М., Зинкин В.Н. «Костная проводимость звука и ее возможности» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 765-780 (2019)

Объектом исследования являлась костная проводимость звука как один из путей доставки звука до внутреннего уха. Описаны механизмы передачи звука костно-тканевым путем и методы диагностики для выявления заболевания органа слуха. Рассмотрены возможности применения костной проводимости как пути получения звуковой информации из вне в различных областях (медицина, спорт, отдых, силовые структуры и др.). Описан метод использования костной проводимости для оценки акустической эффективности средств индивидуальной защиты головы и органов грудной и брюшной полости от высокоинтенсивного шума. Использование гаджета на основе костной проводимости является надежным каналом получения звуковой информации из окружающей среды, а значит, расширяет возможности человека.

Зиновьев В.Н., Лебига В.А., Пак А.Ю., Миронов Д.С. «Течение Куэтта в полукольцевом канале» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 228 (2021)

Основное внимание в исследовании направлено на определение характеристик течения Куэтта в полукольцевом канале для ламинарного, переходного и турбулентного режимов.

Ходжаев А.С., Зинченко И.И. «Научные задачи и возможности изучения протяженных молекулярных облаков на РТ-70» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 47, № 9, с. 27-37 (2021)

Приведены параметры и описание перспективных объектов для наблюдения с помощью строящегося на плато Суффа (Узбекистан) радиотелескопа миллиметрового диапазона РТ-70. Рассматриваются возможные задачи для их исследования с помощью РТ-70 и оцениваются необходимые для этого временные затраты. Дается краткое сравнение планируемых характеристик РТ-70 с параметрами других крупных радиотелескопов миллиметрового диапазона длин волн.

Мещеряков Ю.П., Злобин Б.С., Штерцер А.А. «Модификация конструкции взрывных камер и численные расчеты их напряженно-деформированного состояния» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 6, с. 172-179 (2021)

Предложена модификация взрывной камеры, предназначенной для исследования детонационных и ударно-волновых процессов с использованием синхротронного излучения. Приведены примеры конструкций взрывных камер, удовлетворяющих необходимым условиям. Путем численного моделирования получена зависимость степени неоднородности напряженного состояния оболочки взрывной камеры от отношения радиуса оболочки к ее толщине.

Злобин Б.С., Киселев В.В., Штерцер А.А. «Неустойчивые волны, формируемые при сварке взрывом» Физика горения и взрыва, 58, № 1, с. 134-140 (2022)

Исследованы причины возникновения неустойчивых крупных и мелких волн в зоне соединения при сварке взрывом. Такие волны возникают, когда на метаемой пластине имеются области даже с небольшим (10–16%), но резким (ступенчатым) изменением толщины в виде пазов, получаемых механической обработкой. Неустойчивые волны в окрестности ступенек образуются только в случае, когда ширина паза больше толщины метаемой пластины. Если пазы выполняются на неподвижной пластине, то неустойчивые волны не возникают. Анализ экспериментальных данных показывает, что на размеры волн, образующихся в биметалле в окрестности ступенек на метаемой пластине, влияет резкое изменение угла соударения, связанное с перегибом пластины в местах ступенек.

Касаткин Б.А., Злобина Н.В., Касаткин С.Б. «Модельное описание и экспериментальное исследование звуковых полей инфразвукового диапазона в мелком море (Обзор)» Подводные исследования и робототехника, 34, № 3, с. 59-74 (2021)

Приведена классификация известных решений граничной задачи Пекериса, полученных в различных модельных постановках, и дана их сравнительная оценка. Особое внимание уделено обоснованию несамосопряжённой модельной постановки, в которой в описании суммарного звукового поля принимают участие собственные функции двух сопряжённых операторов. Эти собственные функции суть расходящиеся волны и сходящиеся волны отдачи, связанные механизмом трансформации на горизонтах трансформации. В этой модельной постановке все нормальные волны, захваченные волноводом, возбуждаются сопряжёнными парами на частотах продольного резонанса, которые являются кратными корнями дисперсионного уравнения. В каждой паре волн одна волна является регулярной волной, расходящейся во всей области определения. Другая волна является обобщённой (гибридной) как содержащая горизонт трансформации в полупространстве (горизонт полного внутреннего отражения по Ньютону), на котором расходящаяся волна трансформируется в сходящуюся волну отдачи. Отмечается, что наибольшее различие модельных решений имеет место на частотах инфразвукового диапазона. Для верификации различных модельных решений выполнено экспериментальное исследование звукового поля в условиях мелкого моря в звуковом диапазоне частот, а также в инфразвуковом диапазоне частот 2–20 Гц, заведомо меньших первой критической частоты модельного волновода Пекериса. Использование в эксперименте комбинированных приёмников позволило выполнить верификацию нормальных волн с учётом их групповых скоростей и особенностей энергетической структуры звукового поля, наиболее чувствительной к выбору модельного описания.

Зотов Д.И., Румянцева О.Д. «Коррекция данных акустического томографирования в случае неидеального расположения излучателей и приемников» Известия РАН. Серия физическая, 86, № 1, с. 122-127 (2022)

Предложен алгоритм коррекции экспериментальных данных, полученных при акустическом томографировании исследуемого объекта. Коррекция осуществляется на основе предварительно найденных смещений приемоизлучающих преобразователей антенной решетки от их идеальных положений. Эффективность и помехоустойчивость алгоритма коррекции проиллюстрированы численным моделированием.

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.

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

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

Коршунов В.А., Зубачев Д.С. «Проявление эффектов солнечной активности в лидарных наблюдениях стратосферного аэрозоля» Геомагнетизм и аэрономия, 62, № 1, с. 67-74 (2022)

Для выявления влияния факторов солнечной активности на стратосферный аэрозоль проведен анализ лидарных наблюдений на длинах волн 532 и 355 нм, выполненных в г. Обнинск (55° N) с 2014–2018 гг. в слое 13–23 км. В период 2016–2018 гг. обнаружено уменьшение обратного аэрозольного рассеяния на величину примерно в несколько процентов в интервале от 0 до 2 дней после начала Форбуш-понижений потока галактических космических лучей. В 2014–2017 гг. после солнечно-протонных событий с задержкой в 3–8 дней следует увеличение обратного аэрозольного рассеяния в пределах 20–70%. Показано, что этот эффект наблюдается, преимущественно, при переносе стратосферного воздуха в точку наблюдения из области высоких широт.

Зубин М.А., Зубков А.Ф. «Структура отрывного обтекания цилиндрической каверны на стенке плоского канала» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 81-89 (2022)

Представлены результаты экспериментального исследования обтекания турбулентным дозвуковым потоком протяженной каверны на пластине или на стенке плоскопараллельного канала. Каверна представляет собой цилиндрическую траншею конечного размаха с закругленными сферическими торцами. Получены распределения коэффициента давления и визуализированы картины линий тока на поверхности каверны в зависимости от угла наклона ее продольной оси к набегающему потоку и относительной глубины. Обсуждается влияние этих параметров на интенсивность отрывного закрученного течения в каверне.

Зубин М.А., Зубков А.Ф. «Структура отрывного обтекания цилиндрической каверны на стенке плоского канала» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 81-89 (2022)

Представлены результаты экспериментального исследования обтекания турбулентным дозвуковым потоком протяженной каверны на пластине или на стенке плоскопараллельного канала. Каверна представляет собой цилиндрическую траншею конечного размаха с закругленными сферическими торцами. Получены распределения коэффициента давления и визуализированы картины линий тока на поверхности каверны в зависимости от угла наклона ее продольной оси к набегающему потоку и относительной глубины. Обсуждается влияние этих параметров на интенсивность отрывного закрученного течения в каверне.

Зыбин К.П., Ильин А.С., Копьев А.В., Сирота В.А. «О вырождении нелинейности в турбулентной системе» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 104-105 (2021)

Уравнение транспорта магнитного поля в проводящей среде совпадает с уравнением Гельмгольца для динамики завихренности. С другой стороны, магнитное поле не связано функционально с полем скоростей и при достаточно малых значениях может рассматриваться как пассивный вектор. Таким образом, рассмотрение магнитного поля оказывается технически значительно более простой задачей, поддающейся аналитическому анализу, а полученные результаты могут быть полезны в вопросах анализа генерации завихренности. Идея турбулентного магнитного динамо заключается в том, что случайный перенос растягивает магнитные линии, увеличивая тем самым флуктуации магнитного поля. Хорошо известен эффект экспоненциального нарастания мелкомасштабных возмущений в сильно проводящей турбулентной среде. В такой системе поле скорости можно считать линейным и рост магнитного поля оказывается особенно эффективным. Нами было изучено поведение статистических моментов силы Лоренца, посредством которой магнитное поле оказывает обратное влияние на среду. Силу Лоренца можно разделить на два члена: один из этих членов имеет градиентную форму и приводит к перенормировке давления, поэтому он не влияет на динамику скорости. Для другого члена мы показываем, что, хотя он содержит коррелятор магнитной индукции второго порядка и, несмотря на экспоненциальный рост магнитного поля, этот член уменьшается. Причина в том, что стохастическое магнитное поле не является бесструктурным: области интенсивного поля имеют форму трубок и листов, а градиент магнитного поля всегда почти точно ортогонален магнитной линии. Таким образом, его скалярное произведение на магнитную индукцию и обратная связь на турбулентность остаются пренебрежимо малыми, даже если сама индукция увеличивается. Таким образом, несмотря на неограниченный рост магнитного поля в системе, оно не оказывает обратного воздействия на генерирующий ее поток, по крайней мере, до тех пор, пока поле скорости можно считать линейным. Полученный результат аналитически точно иллюстрирует аналогичное вырождение нелинейности в турбулентном потоке в модели вытягивающихся вихрей.

Тюрин А.П., Иванов А.М., Зыков А.М. «К вопросу визуализации акустического поля устройства защиты от шума» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 690-695 (2019)

Предлагается подход к визуализации полученных в эксперименте значений уровней звукового давления при работе устройства защиты от шума. Устройство защиты от шума предназначено для подавления шума в верхней локальной зоне и может быть использовано на стационарных рабочих местах. Измерение уровня звукового давления осуществляется в октавных полосах со среднегеометрическими частотами. Для целей экспериментальных замеров исследуемая зона представляет собой трехмерную сетку определенного размера, которая в программном пакете моделируется в виде цилиндрической области с несколькими уровнями вложенности. Цветовое решение в ячейках будет зависеть от принятой концепции оценки результатов: а) оценка степени превышения фактического уровня звукового давления над предельно-допустимым значением или б) оценка распределения уровней звукового давления по всей трехмерной области исследования. Выбор размера сетки влияет на количество узлов, в которых с помощью инструментальных методов будут измеряться уровни звукового давления на определённой частоте