Базилевский А.Т., Креславский М.А., Дорофеева В.А., Ли Юань, Фанг Ли Ганг «Ударная переработка реголита в полярных регионах Луны» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 56, № 3, с. 169-177 (2022)

Исходя из пространственной плотности малых ударных кратеров мы оценили минимальные, средние и максимальные толщины реголита и степени его ударной переработки в зависимости от глубины на днищах полярных кратеров Шумейкер, Свердруп и Шеклтон и в местах посадки КА Луна-16, -17 и -24. Ключевой параметр для этих расчетов – D_cr, диаметр кратера на границе между равновесной и неравновесной частями кратерной популяции. Он равен 80 м для места посадки КА Луна-24 и кратера Шеклтон, 100 м для мест посадки КА Луна-16 и -17, 350 м для кратера Свердруп и 1000 м для кратера Шумейкер. Средние толщины реголита для этих участков составили 3.2, 4, 14 и 40 м соответственно. Для этих участков количество переработок составило 1.6, 2, 7 и 20 для глубины 2 м; 3, 4, 14 и 40 раз для глубины 1 м; 6, 8, 28 и 80 раз для глубины 0.5 м; 16, 20, 70 и 200 раз для глубины 0.2 м; и 64, 80, 280 и 800 раз для глубины 0.05 м. Эти перерабатывающие удары должны механически перемешивать полярный реголит и вызывать многократное локальное испарение/конденсацию замороженных летучих веществ, приводящую к их физико-химической дифференциации.

Бычков О.П., Копьев В.Ф., Фараносов Г.А. «Азимутальная декомпозиция шума струи, истекающей из двухконтурного сопла» Акустический журнал, 68, № 4, с. 415-426 (2022)

С помощью метода азимутальной декомпозиции исследован азимутальный состав шума струи, истекающей из двухконтурного сопла с раздельным смешением потоков внешнего и внутреннего контуров. Рассмотрены различные сочетания скоростей истечения внутренней и внешней струй. Проанализированы особенности, наблюдаемые в спектральных характеристиках и в формах направленностей отдельных азимутальных мод, в частности, превышение шума соосной струи над шумом эквивалентной полностью перемешанной струи при существенном различии скоростей в каналах внешнего и внутреннего контуров. Показано также, что различие между ними имеет место во всех трех азимутальных модах, а главную проблему для моделирования шума составляет переходная область соосной струи. Ключевые слова: турбулентная струя, волны неустойчивости, активное управление, управление шумом

Басири М., Фаррохфаль Х., Мосайеби М., Кухи Р. «Анализ флаттера крыльев самолета с малым соотношением сторон при наличии поверхности управления» Прикладная механика и техническая физика, 83, № 1, с. 71-79 (2022)

Предложен эффективный метод анализа флаттера крыльев самолета из композитного материала с малым соотношением сторон при наличии управляющей поверхности в дозвуковом потоке. Крыло моделируется эквивалентной пластиной. Для расчета нестационарных аэродинамических нагрузок и исследования флаттера используются метод диполей и метод U^-g соответственно. Установлено, что полученные результаты хорошо согласуются с известными результатами.

Федоров А.В., Быченок В.А., Беркутов И.В., Алифанова И.Е. «Модель акустического тракта раздельно-совмещенного оптико-акустического преобразователя» Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики, 22, № 2, с. 339-347 (2022)

Предмет исследования. Ультразвуковые методы контроля занимают одно из ведущих мест в дефектоскопии, структуроскопии, при оценке прочностных характеристик материалов и напряженно-деформированного состояния изделий. Метод основан на явлении акустоупругости и позволяет контролировать напряженно-деформированное состояние изделий по изменению скорости распространения продольной подповерхностной ультразвуковой волны. Для возбуждения акустических колебаний применяются раздельно-совмещенный оптико-акустический преобразователь и лазерно-ультразвуковой дефектоскоп. Конструкция раздельно-совмещенного оптико-акустического преобразователя должна обеспечивать точность измерений времени достижения продольной подповерхностной волной приемника акустических колебаний. Для анализа регистрируемых акустических сигналов и выделения из них сигнала продольной подповерхностной волны в данной работе предложена и разработана конечно-элементная модель акустического тракта раздельно-совмещенного оптико-акустического преобразователя. Метод. Конечно-элементная модель реализована в программном комплексе COMSOL Multiphysics с применением явного решателя на основе разрывного метода Галеркина. Основные результаты. Разработанная конечно-элементная модель позволяет визуализировать поля перемещений акустических колебаний, получать А-сканы и рассчитывать время прихода на приемник оптико-акустического преобразователя продольной подповерхностной волны. Выполнено сравнение расчетных значений времени прихода продольной подповерхностной волны на приемник оптико-акустического преобразователя с результатами натурного эксперимента. Расчеты и натурные эксперименты выполнены для стальных пластин различной толщины. Адекватность модели подтверждена с использованием критерия Фишера (F-мера). Полученные в результате моделирования А-сканы позволили идентифицировать сигналы, регистрируемые оптико-акустическим преобразователем: сигнал продольной подповерхностной волны, сигналы головной и отраженной поперечной волн, собственные шумы оптико-акустического преобразователя. Практическая значимость. Разработанная модель позволяет выделять среди регистрируемых сигналов оптико-акустического преобразователя сигнал продольной подповерхностной волны. Предложенная модель может найти применение при проектировании новых оптико-акустических преобразователей, а также в дефектоскопии и материаловедении.

Алтай Е., Федоров А.В., Степанова К.А. «Оценка взаимосвязи информационных составляющих и помех сигналов акустической эмиссии» Контроль. Диагностика, 25, № 6, с. 38-47 (2022)

Представлен метод обработки акустической информации для оценки корреляционной взаимосвязи информационных составляющих и помех сигналов акустической эмиссии (АЭ). Метод основан на полиномиальной аппроксимации двунаправленных фильтров верхних и нижних частот Баттерворта. Проанализирована работоспособность метода обработки на натурных образцах зашумленного сигнала АЭ и на основе количественных показателей проведена оценка полученной обработки. Установлено, что двунаправленная реализация фильтров верхних частот повышает качество обработки при сравнении с фильтром нижних частот. Для оценки корреляционной взаимосвязи с помощью рассматриваемого метода обработки из зашумленного сигнала выделены фрагменты информационной составляющей и помех. На основе выделенных составляющих установлена высокая корреляционная взаимосвязь между информационными сигналами АЭ и помехами.

Гильманов А.Я., Федоров К.М., Шевелев А.П. «Задача о блокировании техногенной трещины в пласте суспензионной смесью» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 27-34 (2022)

Рассматривается решение задачи о блокировании техногенной трещины в пласте суспензионной смесью. Используется математическая модель, основанная на законах сохранения массы дисперсных частиц и несущей жидкости. Скорость течения дисперсных частиц по трещине рассчитывается из закона Пуазейля, отток несущей жидкости в пласт описывается законом Дарси. Определено наличие контактного разрыва, соответствующего переднему фронту оторочки суспензии. Показано, что при достижении фронтом оторочки суспензии конца трещины начинается движение отраженной волны в виде разрыва объемной доли дисперсных частиц навстречу потоку, трещина начинает блокироваться с этого конца. Установлено, что продвижение обратной волны постепенно замедляется, поэтому заблокировать всю трещину оказывается проблематичным.

Губайдуллин Д.А., Панин К.А., Федоров Ю.В. «Акустика жидкости с покрытыми оболочкой каплями при наличии фазовых переходов» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 41-51 (2022)

Выведено модифицированное уравнение Рэлея–Ламба, учитывающее радиальные колебания покрытой вязкоупругой оболочкой капли жидкости, в центре которой находится пузырек пара, и находящейся в вязкоупругой среде. Для малых колебаний включения решена задача тепломассообмена между паром, жидкой фазой, оболочкой и несущей жидкостью. Найдено уравнение энергии. На основе полученных уравнений радиальных колебаний включения, энергии и известного волнового уравнения для пузырьковой жидкости определено дисперсионное соотношение. Для смеси жидкости с покрытыми оболочкой каплями додекафторпентана C₅F₁₂ и октафторпропана C₃F₈ с пузырьками пара в центре построены зависимости фазовой скорости и коэффициента затухания от частоты возмущений. Проиллюстрировано влияние фазовых переходов, оболочки включений и упругой несущей фазы на динамику акустических волн. В частном случае проведено сравнение теории с известными экспериментальными данными.

Родин А.Е., Федорова В.А. «Обобщенный метод треуголки и его применение для построения групповой пульсарной шкалы времени» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 48, № 6, с. 422-429 (2022)

DOI: 10.31857/S0320010822040039

Левицкий Д.Ю., Федотенков Г.В. «Нестационарное деформированное состояние пластины Тимошенко» Труды Московского авиационного института, № 125, с. https://trudymai.ru/published.php?ID=168157 (2022)

Рассматривается задача о воздействии нестационарных нагрузок на шарнирно-опертую пластину Тимошенко конечных размеров. Предложен оригинальный подход к решению, основанный на методе функций влияния. Построены интегральные представления решения с ядрами в виде функций влияния, которые находятся аналитически с помощью разложений в ряды Фурье и интегрального преобразования Лапласа. Приведены примеры расчётов.

Половинкин В.Н., Федулов С.В., Беляков В.В., Руденко В.Э. «Изучение германской самонаводящейся акустической торпеды Т-V» Морской вестник, № 3, с. 113-117 (2022)

В годы Второй мировой войны германские подводные лодки были оснащены новым типом минно-торпедного вооружения – самонаводящимися акустическими торпедами, наносящими чувствительные удары по морским конвоям союзников. В статье показано каким образом были получены и как изучались советскими специалистами данные торпеды.

Филиппов Б.П. «Зависимость возникновения коронального выброса от исходной длины эруптивного протуберанца» Геомагнетизм и аэрономия, 62, № 3, с. 275-282 (2022)

Анализируется модель эрупции магнитного жгута, концы которого жестко закреплены в фотосфере. Длинные и короткие жгуты демонстрируют различные сценарии эрупции при прочих равных условиях. Короткие жгуты ускоряются быстро, но кратковременно, и довольно легко могут быть остановлены на сравнительно небольшой высоте, приводя к так называемым несостоявшимся эрупциям. Эрупция длинного жгута вероятнее приведет к его подъему на большую высоту и формированию коронального выброса. Такая тенденция прослеживается в реальных наблюдениях эруптивных явлений на Солнце.

Терехов В.И., Терехов В.В., Филиппов М.В., Чохар И.А. «Взаимодействие двух турбулентных параллельных круглых струй в ближнем поле течения» Прикладная механика и техническая физика, 83, № 3, с. 3-13 (2022)

Представлены результаты экспериментального исследования турбулентной структуры течения двух параллельных струй в ближней области, истекающих из длинных круглых трубок. Измерения проведены при различных расстояниях между осями трубок s/d=1,2; 1,8; 2,4, а также при различных значениях числа Рейнольдса Re=5,5·10³; 1,1·10⁴. Показано, что в ближней области тандема струй при малых расстояниях между ними продольная компонента скорости на их оси уменьшается медленнее, чем в одиночных струях. При этом расстояние между струями s/d практически не оказывает влияния на поперечный масштаб струи и турбулентные пульсации продольной компоненты скорости. Во всем поле течения, за исключением внешних областей струй, анизотропия турбулентности практически отсутствует.

Павлинский М., Ткаченко А., Левин В., Александрович Н., Арефьев В., Бабышкин В., Батанов О., Боднар Ю., Богомолов А., Бубнов А., Бунтов М., Буренин Р., Человеков И., Чен К.-Т., Дроздова Т., Элерт С., Филиппова Е., Фролов С., Гамков Д., Гаранин С., Гарин М., Глушенко А., Горелов А., Гребенев С., Григорович С., Гуреев П., Гурова Е., Илькаев Р., Катасонов И., Кривченко А., Кривонос Р., Коротков Ф., Куделин М., Кузнецова М., Лазарчук В., Лапшов И., Липилин В., Ломакин И., Лутовинов А., Мереминский И., Мольков С., Назаров В., Олейников В., Пикалов Е., Рэмси Б.Д., Ройз И., Ротин А., Рядов А., Санкин Е., Сазонов С., Седов Д., Семена А., Семена Н., Сербинов Д., Ширшаков А., Штыковский А., Швецов А., Сюняев Р., Шварц Д.А., Тамбов В., Ворон В., Яскович А. «Телескоп ART-XC на борту обсерватории СРГ» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 48, № 5, с. 357-390 (2022)

DOI: 10.31857/S0320010822050011

Радин Д.В., Макарьянц Г.М., Быстров Н.Д., Тарасов Д.С., Фокин Н.И., Ивановский А.А., Матвеев С.С., Гураков Н.И. «Разработка математической модели акустического зонда волноводного типа для измерений пульсаций давления в камере сгорания газотурбинного двигателя» Вестник Московского авиационного института, 29, № 2, с. 135-143 (2022)

Разработана математическая модель акустического зонда волноводного типа с корректирующим элементом в виде согласующего трубопровода. Данная модель в отличие от существующих позволяет рассчитывать частотные характеристики зонда при произвольном распределении температуры по его длине. Благодаря этому модель позволяет рассчитывать частотные характеристики зонда, работающего в составе камеры сгорания газотурбинного двигателя. Волновод и согласующий трубопровод были представлены в виде участков одинаковой длины, в пределах каждого из которых температура принималась постоянной. Результаты, полученные с помощью разработанной математической модели, сравнивались с экспериментальными данными, полученными при повышенном давлении. Сравнение расчётных и экспериментальных данных показало их хорошую сходимость.

Голяк Ил.С., Морозов А.Н., Фомин И.В. «Регистрация реликтовых гравитационных волн с помощью низкочастотного оптического резонанса» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 2, с. 57-67 (2022)

Обсуждается возможность существования высокочастотных гравитационных волн реликтового происхождения, для регистрации которых необходима разработка специализированных гравитационных антенн. Для этого предложено применять лазерные гравитационные антенны, основанные на явлении низкочастотного оптического резонанса. Выполнен расчет чувствительности интерферометра Фабри–Перо, использующего явление низкочастотного оптического резонанса. Получены формулы, описывающие прошедшее интерферометр Фабри–Перо излучение и спектральную плотность отклика на воздействие гравитационной волны. Показана возможность регистрации реликтовых гравитационных волн в высокочастотной части спектра и выполнена оценка предельной чувствительности лазерной гравитационной антенны. Установлено, что основным фактором, ограничивающим чувствительность лазерной гравитационной антенны, является фотонный шум. Для уменьшения вклада фотонного шума предложено существенно снизить мощность прошедшего интерферометр Фабри–Перо лазерного излучения, что удается достичь при использовании низкочастотного оптического резонанса. Проведена оценка необходимой мощности прошедшего интерферометр излучения для достижения предельной чувствительности лазерной гравитационной антенны. Выполненное математическое моделирование подтвердило наличие низкочастотного оптического резонанса в высокочастотной части спектра излучения, прошедшего интерферометр Фабри–Перо. Установлено, что в области высоких частот резонансный отклик на 2 порядка превышает нерезонансное воздействие на интерферометр Фабри– Перо

Сюняев Р., Арефьев В., Бабышкин В., Богомолов А., Борисов К., Бруннер Г., Бунтов М., Буренин Р., Ворон В., Гильфанов М., Гуреев П., Едер Й., Колмыков В., Комовкин С., Коутиньо Д., Кривонос Р., Лапшов И., Левин В., Ломакин И., Лутовинов А., Медведев П., Мерлони А., Мерник Т., Мжельский П., Михайлов Е., Молодцов В., Мюллер З., Нандра К., Назаров В., Поингод А., Предель П., Робраде Я., Сазонов С., Ткаченко А., Фрейберг М., Хабибуллин И., Хазингер Г., Чуразов Е., Ширшаков А., Шойерле Х., Эйсмонт Н. «Космическая обсерватория спектр-рг: ее телескопы и первые научные результаты» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 48, № 5, с. 301-356 (2022)

DOI: 10.31857/S0320010822050023

Фролов В.Л., Рябов А.О., Акчурин А.Д. «Характеристики искусственной инжекции энергичных электронов из радиационного пояса Земли в среднеширотную ионосферу и их зависимость от геофизических условий» Космические исследования, 60, № 4, с. 285-306 (2022)

Приводятся результаты исследований характеристик инжекции энергичных электронов из радиационного пояса Земли в среднеширотную ионосферу при модификации F₂-области ионосферы мощными КВ радиоволнами, излучаемыми нагревным стендом СУРА. Обсуждаемые в работе измерения были выполнены в 2019 г. с помощью низкоорбитальных (h?850 км) спутников серии NOAA в диапазоне энергий электронов 40–612 кэВ. Измерения проводились в различных геофизических условиях как над стендом СУРА, так и в магнитно сопряженной к стенду ионосфере. Выполненные исследования в сравнении с ранее полученными данными с помощью спутника DEMETER позволили установить, что в магнитной силовой трубке с L≈2.7 наиболее эффективная стимуляция инжекции энергичных электронов имеет место в поздние вечерние и ночные часы, а наиболее низкую эффективность – в дневных условиях. Интенсивность инжекции сильно зависит от степени заполнения радиационного пояса энергичными электронами. Дана оценка энергии, вносимой в ионосферу инжектируемыми энергичными электронами. Приведены примеры возможного их влияния на генерацию искусственной ионосферной турбулентности и на атмосферные процессы.

Павлинский М., Ткаченко А., Левин В., Александрович Н., Арефьев В., Бабышкин В., Батанов О., Боднар Ю., Богомолов А., Бубнов А., Бунтов М., Буренин Р., Человеков И., Чен К.-Т., Дроздова Т., Элерт С., Филиппова Е., Фролов С., Гамков Д., Гаранин С., Гарин М., Глушенко А., Горелов А., Гребенев С., Григорович С., Гуреев П., Гурова Е., Илькаев Р., Катасонов И., Кривченко А., Кривонос Р., Коротков Ф., Куделин М., Кузнецова М., Лазарчук В., Лапшов И., Липилин В., Ломакин И., Лутовинов А., Мереминский И., Мольков С., Назаров В., Олейников В., Пикалов Е., Рэмси Б.Д., Ройз И., Ротин А., Рядов А., Санкин Е., Сазонов С., Седов Д., Семена А., Семена Н., Сербинов Д., Ширшаков А., Штыковский А., Швецов А., Сюняев Р., Шварц Д.А., Тамбов В., Ворон В., Яскович А. «Телескоп ART-XC на борту обсерватории СРГ» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 48, № 5, с. 357-390 (2022)

DOI: 10.31857/S0320010822050011

Серебряный А.Н., Фурдуев А.В., Аредов А.А., Охрименко Н.Н. «Генерация подводного шума сулоем внутренней волны большой амплитуды в океане» Акустический журнал, 68, № 3, с. 312-322 (2022)

Обсуждаются результаты измерений подводного шума, генерируемого уединенной внутренней волной большой амплитуды по наблюдениям, проведенным вблизи Маскаренского хребта в Индийском океане. Измерения проведены с судна, находившегося в дрейфе над большими глубинами, оснащенного вертикальной гирляндой гидрофонов и средствами регистрации внутренних волн. Приводятся параметры зарегистрированной 50-метровой внутренней волны и характеристики излучаемого ею подводного шума. Мощные орбитальные течения, сопровождающие внутреннюю волну, приводят к образованию на поверхности океана сулоев – областей хаотичных, схлопывающихся волн, которые повышают концентрацию пузырьков воздуха в приповерхностном слое и излучают подводные шумы. Анализ данных показал, что прохождение вызванного внутренней волной сулоя над гидрофоном приводит к значительному (до 18 дБ) росту уровня подводного шума в частотном диапазоне 5–15 кГц.