Купреев С.А., Мельников В.М., Самусенко О.Е., Бондаренко Ю.А., Яблоновский П.А. «Движение твердой гантели с маховиком в центральном гравитационном поле» Вестник Российского университета дружбы народов (РУДН). Серия: Инженерные исследования, 23, № 2, с. 83-96 (2022)

Изложены теоретические исследования механики космического полета протяженного твердого тела типа гантель. Представлено описание общей качественной картины возможности реализации нереактивного принципа движения протяженного тела в центральном гравитационном поле. В строгом соответствии законам классической механики показан нереактивный принцип перемещения центра масс протяженного тела в центральном гравитационном поле, основанный на внутреннем перераспределении полного кинетического момента тела между кинетическими моментами центра масс тела и относительно центра масс тела. Изучена динамика гравилета Белецкого–Гирвица. Рассмотрены вопросы практической реализации нереактивного принципа движения, в том числе с точки зрения квантовой физики. Показано, что принцип движения, основанный на использовании спина низкоэнергетических элементарных частиц, эффективнее фотонной ракеты. В частности, применение спина гравитона для движения тел в миллиард раз эффективнее применения гравитона для реактивного движения и позволяет достигнуть ускорения телом более 6600 м/с² без перегрузки. Полученные результаты могут быть использованы в экспериментах для поиска элементарных частиц с низкой энергией, объяснения космических феноменов и разработки транспортных объектов на новых физических принципах.

Иванов К.И., Комарова Е.С., Язев С.А. «Комплексное исследование болида потока персеиды по данным системы базисного видеомониторинга Skyline» Астрономический журнал, 99, № 6, с. 520-528 (2022)

Проведено детальное исследование яркого метеора, зафиксированного над горным массивом Х-амар-Дабан 12.08.2020 в 14:37:35 UT двумя автоматическими станциями видеомониторинга, действующими на территории Тункинской долины (республика Бурятия) в рамках проекта SkyLine. Определены астро- и фотометрические параметры события, установлена его принадлежность к конкретному метеорному потоку, восстановлены пространственные параметры траектории с проекцией на местность. Получены сведения об основных физических характеристиках метеорной частицы, включая геоцентрическую скорость и орбитальные параметры. Проанализирован химический состав метеороида на основе спектральных данных трека. Рассмотрена потенциальная возможность использования метеорных явлений в качестве инструмента для изучения верхних слоев атмосферы.

Гаврилюк Ю.М., Гангапшев А.Н., Дербин А.В., Драчнев И.С., Казалов В.В., Кузьминов В.В., Микулич М.С., Муратова В.Н., Текуева Д.А., Унжаков Е.В., Якименко С.П. «Новые ограничения на константу связи аксиона с электроном для солнечных аксионов» Письма в ЖЭТФ, 116, № 1, с. 13-19 (2022)

Выполнен поиск резонансного возбуждения первого ядерного уровня ядра ^83Kr с энергией 9.4 кэВ солнечными аксионами, потоки которых зависят от константы связи аксиона с электроном g_Ae.

Кирпичников В.Ю., Савенко В.В., Смольников В.Ю., Яковлева Е.В. «Уменьшение резонансных колебаний дисков упругих вставок блока гребного вала» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2, с. 153-157 (2022)

Объект и цель научной работы. Объектом является блок гребного вала (БГВ). Цель исследования – разработка вибропоглотителей, уменьшающих уровни резонансных колебаний дисков упругих вставок БГВ. Материалы и методы. Измерение спектров вибрации диска упругой вставки без вибропоглотителей и при их установке. Эффективность вибропоглотителей определена по разнице уровней вибрации диска при их отсутствии и наличии. Основные результаты. Установка вибропоглотителей приводит к уменьшению уровней резонансных максимумов в спектрах вибрации диска. Заключение. Показана возможность существенного уменьшения вибрации дисков упругих вставок БГВ путем установки на них малогабаритных вибропоглотителей с большими потерями колебательной энергии. DOI 10.24937/2542-2324-2022-2-400-153-157

Яковлева С.В., Старченко С.В. «Статистически-вероятностные характеристики чисел Вольфа и их временных производных» Геомагнетизм и аэрономия, 62, № 2, с. 144-154 (2022)

Предложен результат статистически-вероятностного исследования среднегодовых чисел Вольфа W и их временных производных W'. Он состоит в том, что вероятностное распределение W преимущественно экспоненциальное с наиболее вероятным значением, равным 18, при среднеквадратичном 100, медианном 65 и среднем 79. Меньше от нормального распределения отклоняются W' с наиболее вероятным значением – 12/год, медианным – 6.1/год, средним – 0.02/год, среднеквадратичным 33/год, минимумом – 74/год и потенциально недостоверным максимумом 112/год. Отношения средних величин согласуются с характерными временами роста/падения активности в 2.6/3.7 лет и 11-летней цикличностью. Даны оценки полувековой периодичности и скорости течений (∼1 м/с), поддерживающих динамо.

Романюк И.И., Моисеева А.В., Кудрявцев Д.О., Якунин И.А., Аитов В.Н., Бакланова Д.Н. «О структуре магнитного поля химически пекулярной звезды 53 Cam» Астрофизический бюллетень, 77, № 2, с. 177-189 (2022)

На основании наших предыдущих и новых наблюдений магнитного поля химически пекулярной звезды 53 Cam на 6-м телескопе и при использовании литературных источников мы делаем вывод о том, что структура ее поля отличается от простой дипольной, в то время как результаты измерений, выполненные по линиям водорода, описываются простой дипольной моделью. Однако данные, полученные по линиям металлов (в том числе методами магнитного картирования), указывают на более сложную структуру поля. Мы провели новые наблюдения магнитного поля по линиям водорода бальмеровской серии в ближнем UV-диапазоне. Найденные особенности могут свидетельствовать о том, что величина поля возрастает с глубиной в атмосфере 53 Cam.

Брызгалов А.И., Васильевский С.А., Колесников А.Ф., Якуш С.Е. «Теплообмен цилиндрического тела с каталитической поверхностью при обтекании потоком дозвуковой неравновесной воздушной плазмы» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 94-112 (2022)

Исследованы стационарные дозвуковые течения неравновесной воздушной плазмы около цилиндрического тела с плоским торцом и теплообмен в условиях, характерных для испытаний материалов в ВЧ-плазмотроне ВГУ-4 ИПМех РАН. Представлена двумерная вычислительная модель, позволяющая производить расчеты осесимметричного обтекания тел с учетом детальной кинетики частично ионизованного и диссоциированного воздуха. Проведены численные расчеты стационарных обтеканий и тепловых потоков к водоохлаждаемому цилиндрическому телу диаметром 50 мм, на переднем торце которого установлен проточный калориметр. Расчеты проведены для серии экспериментов на установке ВГУ-4 с различными металлическими тепловоспринимающими стенками калориметров (медь, серебро, золото, ниобий, тантал, бериллий, молибден). Получены характеристики течения и распределения концентраций компонент в расчетной области и вблизи поверхностей с различной каталитичностью по отношению к гетерогенной рекомбинации атомов кислорода и азота. Рассчитаны радиальные распределения кондуктивной и рекомбинационной составляющих теплового потока, а также суммарного теплового потока на поверхности обтекаемого тела. Продемонстрирован эффект сверхравновесного нагрева, приводящий к возникновению высоких тепловых потоков вблизи границы раздела материалов с сильно различающейся каталитической активностью. Сравнение с экспериментальными данными показало, что вычислительная модель позволяет предсказывать тепловые потоки на обтекаемых каталитических поверхностях с точностью не хуже 10%.

Мелкумян А.А., Белов А.В., Абунина М.А., Шлык Н.С., Абунин А.А., Оленева В.А., Янке В.Г. «Особенности поведения временных параметров Форбуш-понижений, связанных с разными типами солнечных и межпланетных источников» Геомагнетизм и аэрономия, 62, № 2, с. 155-170 (2022)

По материалам созданной и поддерживаемой в ИЗМИРАН базы данных Форбуш-эффектов и межпланетных возмущений исследовались Форбуш-понижения за период с 1997 по 2017 гг. – всего 1055 событий. С использованием статистических методов сравнивалось развитие Форбуш-понижений во времени для четырех групп событий: (1) связанные с корональными выбросами массы из активных областей и сопровождающиеся солнечными вспышками; (2) вызванные межпланетными возмущениями от волоконных выбросов из регионов за пределами активных областей; (3) обусловленные высокоскоростными потоками из корональных дыр; (4) вызванные двумя или более источниками с разными типами возмущений. Для сравнения использовались временные параметры развития Форбуш-понижений – время от начала события до момента регистрации: минимальной плотности космических лучей; максимального часового уменьшения плотности космических лучей; максимальной экваториальной анизотропии космических лучей; максимальной скорости солнечного ветра; максимальной индукции межпланетного магнитного поля; минимального Dst-индекса. Исследование распределений временных параметров и корреляции между ними показало, что развитие Форбуш-понижений во времени существенно различается для четырех исследуемых групп событий.

Мелкумян А.А., Белов А.В., Абунина М.А., Шлык Н.С., Абунин А.А., Оленева В.А., Янке В.Г. «Сходство и различие Форбуш-понижений, связанных с потоками из корональных дыр, волоконными выбросами и выбросами из активных областей» Геомагнетизм и аэрономия, 62, № 3, с. 283-301 (2022)

По материалам созданной и поддерживаемой в ИЗМИРАН базы данных Форбуш-эффектов и межпланетных возмущений исследовались Форбуш-понижения за период с 1997 по 2020 гг. С использованием статистических методов сравнивались Форбуш-понижения, связанные с: корональными выбросами массы из активных областей, сопровождающимися солнечными вспышками; волоконными выбросами за пределами активных областей; высокоскоростными потоками из корональных дыр; несколькими источниками. Исследовалось также различие между Форбуш-понижениями, вызванными корональными выбросами массы, когда в межпланетных возмущениях у Земли наблюдались или не наблюдались магнитные облака. Было показано, что для спорадических Форбуш-понижений распределения большинства параметров асимметричны, для рекуррентных – почти симметричные; самые сильные корреляции между параметрами Форбуш-понижений и межпланетных возмущений наблюдаются в группе корональных выбросов из активных областей, сопровождающихся солнечными вспышками и имеющих структуру магнитного облака.

Янке В.Г., Белов А.В., Гущина Р.Т. «Вариации космических лучей разной энергии в минимумах циклов солнечной активности» Геомагнетизм и аэрономия, 62, № 4, с. 426-435 (2022)

Изменения глобального магнитного поля Солнца – основного параметра, модулирующего космические лучи приводят к изменениям характеристик солнечной активности и гелиосферного поля. В работе рассмотрен вопрос об отклике на длительное ослабление глобального магнитного поля Солнца в долговременной модуляции космических лучей разной энергии в циклах с разным направлением полярного магнитного поля Солнца. Проанализирован период 1991–2020 гг., включающий два интервала с положительным и отрицательным направлениями глобального магнитного поля Солнца. Исследование выполнено на материале непрерывных наблюдений космических лучей сетью нейтронных мониторов, телескопов и стратосферных шаров-зондов. Спектр вариаций для частиц с эффективной жесткостью R_eff=5, 10, 20 ГВ определен с помощью разработанного нами варианта метода глобальной съемки. В минимуме 24/25 цикла, начиная с 2018 г. до настоящего времени, наблюдается плоский максимум потока космических лучей, что подтверждает дрейфовую теорию модуляции для положительного направления глобального магнитного поля на Солнце. В этот период вариации малых энергий (наблюдаемые на космических аппаратах и в стратосфере) превышают значение вариаций базового периода (1987 г.) на ∼8% и составляют 0.8 от максимальной вариации в аномальном минимуме 23/24 в 2009 г. Максимум потока частиц средних и высоких энергий, наблюдаемых на нейтронных мониторах и телескопах, на 1–2% ниже максимума 23/24. Пониманию процесса модуляции космических лучей электромагнитными полями гелиосферы способствует их моделирование. В предложенной нами многопараметрической модели долгопериодная модуляция описывается (с учетом запаздывания) рядом гелиосферных характеристик.

Яновер Б.И. «Обнаружение многолучевого эхосигнала в условиях априорной неопределенности относительно характеристик случайно-неоднородного канала.» Гидроакустика, № 45, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA45.pdf (2021)

Синтез и анализ алгоритмов Представлены результаты синтеза обнаружителей в условиях априорной неопределенности на основе двух моделей канала распространения сигнала. Первая модель непосредственно следует из лучевого приближения к теории распространения сигнала в рефрагирующей среде. В основе второй лежит представление импульсной характеристики канала в виде линии задержки с равноотстоящими отводами. Выполнен сопоставительный анализ помехоустойчивости обнаружителей с помощью статистического моделирования. Ключевые слова: гидролокатор, отношение правдоподобия, оценка максимального правдоподобия, многолучевость, интерференция.

Ярина М.В., Луньков А.А., Годин О.А., Кацнельсон Б.Г. «Определение дисперсионных зависимостей волноводных мод на основе измерения шумов судна с помощью двух синхронизированных антенн» Акустический журнал, 68, № 4, с. 409-414 (2022)

Предложен подход к оценке дисперсионных характеристик волноводных мод на основе анализа шума корабля, зарегистрированного двумя близкорасположенными и синхронизированными вертикальными антеннами. С помощью предложенного подхода осуществлено экспериментальное исследование модовой структуры низкочастотного звукового поля в мелководном волноводе с газонасыщенным дном в широкой полосе частот (от 20 до 250 Гц). Эксперимент был проведен в озере Кинерет (Израиль), известном высоким содержанием метановых пузырьков в осадочном слое (∼1%) и, следовательно, низкой скоростью звука в этом слое (∼100 м/с). Максимальная глубина в области проведения эксперимента – 40.4 м. Приемной системой являлись две 27-метровые вертикальные антенны, расположенные на расстоянии 40 м друг от друга и перекрывающие часть волновода ниже термоклина. Источник шума – исследовательское судно “Хермона” – двигалось вдоль прямой линии, соединяющей антенны, на расстояниях до 1 км от них. Предложенный подход позволил выделить частотные зависимости фазовых скоростей для первых 12 мод, причем эти зависимости оказались близки аналогичным зависимостям для волновода с абсолютно мягким дном за исключением области частот, находящейся вблизи частоты отсечки. Обсуждаются ограничения и возможное развитие предложенной методики. Ключевые слова: акустика мелкого моря, вертикальные приемные антенны, шум корабля, газонасыщенные осадки

Ярошевич М.И. «О взаимной динамике тропических циклонов» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 58, № 5, с. 534-542 (2022)

Рассматриваются взаимосвязи энергетического характера в динамике циклонической активности тропических циклонов (ТЦ). Выявленные взаимосвязи, представленные регрессионными соотношениями, охватывают диапазон разных масштабов этапов циклонической активности. Установленные взаимосвязи могут служить оперативными оценками прогностического характера в ближайшей динамике циклонической активности.

Горланов Н.Е., Тимошенков В.Г., Ярыгин В.А. «Статистические свойства помехи, создаваемой кильватерными следами надводных кораблей» Гидроакустика, № 49, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA49.pdf (2021)

Рассматривается нестационарная помеха, создаваемая старыми и свежими кильватерными следами надводных кораблей, прошедшими в акватории. Получены статистические характеристики эхосигналов от старых и свежих кильватерных следов, которые подтверждают большую вероятность ложной тревоги. Ключевые слова: надводный корабль, кильватерный след, помеха, резонансные пузыри, стационарность, стабильность, ложная тревога.

Баранов Д.С., Босавин И.Н., Никитин К.К., Ясинская О.А., Никитина А.К. «Оптимизация мощных трансформаторов гидроакустических систем» Гидроакустика, № 45, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA45.pdf (2021)

Проведена оптимизация размерений магнитопровода трансформатора ГАС при заданных габаритах трансформатора по критерию максимизации мощности трансформатора (или его КПД). Показано что использование оптимальных размерений может заметно снизить тепловыделение. Ключевые слова: трансформатор, тепловыделение, магнитопровод, оптимизация.

Дубровин К.А., Зарвин А.Е., Яскин А.С., Каляда В.В. «Влияние конденсации на размеры сверхзвуковых потоков» Письма в Журнал технической физики, 48, № 12, с. 36-39 (2022)

Рассмотрено влияние конденсации на форму и размеры сверхзвукового потока аргона, истекающего из сопла в разреженное пространство. Показано, что с ростом размеров кластеров увеличиваются как первичная "традиционная" сверхзвуковая струя, так и внешний кластерный поток, формируемый при проникновении тяжелых кластеров через боковые сжатые слои первичного потока в окружающий фоновый газ. Найден вид поправочного коэффициента в известную эмпирическую формулу, предложенную Ашкенасом и Шерманом, с учетом которого эта формула может быть использована в условиях кластированных потоков. Обсуждены причины воздействия кластеров на газодинамику сверхзвукового потока, условия и ограничения такого эффекта. Ключевые слова: газовая динамика, сверхзвуковое сопло, конденсация, кластеры, струя аргона, фотометрия.

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

Ясюкевич А.С., Веснин А.М. «Сравнительный анализ возмущенности в среднеширотной стратосфере и ионосфере в зимние периоды» Солнечно-земная физика, 8, № 2, с. 67-74 (2022)

Проведен совместный анализ пространственно-временной динамики интенсивности ионосферных и стратосферных возмущений (с масштабами, характерными для внутренних гравитационных волн) на разных долготах средних широт Северного полушария. Анализируются зимние периоды 2012–2013 и 2018–2019 гг., когда происходили сильные внезапные стратосферные потепления (ВСП). Показано, что в области существования зимнего циркумполярного вихря в стратосфере происходит увеличение возмущенности в ограниченном широтном интервале 40–60° N. В условиях ВСП прекращается генерация возмущений в стратосфере, что проявляется в значительном снижении индекса стратосферной возмущенности. Подобную динамику демонстрируют и широтно-временные распределения индекса возмущенности полного электронного содержания ионосферы. Уровень ионосферной возмущенности на средних широтах существенно снижается после ВСП. Уменьшение ионосферной возмущенности можно объяснить уменьшением волновой генерации в стратосфере, связанным с разрушением циркумполярного вихря в периоды ВСП.

Суржиков С.Т., Яцухно Д.С. «Анализ летных данных по конвективному и радиационному нагреву поверхности спускаемого марсианского космического аппарата Schiaparelli» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 74-85 (2022)

Выполнено численное исследование радиационной аэротермодинамики спускаемого космического аппарата Schiaparelli для характерных траекторных точек в процессе входа в атмосферу Марса. Расчеты были проведены с использованием трехмерной радиационно-газодинамической модели, описывающей течение вязкого, сжимаемого, теплопроводного, химически реагирующего и излучающего газа с учетом возбуждения колебательных степеней свободы. В соответствии с полученными расчетными данными максимальный уровень радиационного нагрева задней поверхности спускаемого аппарата фиксируется для траекторной точки, соответствующей скорости полета ∼2.6 км/c, и составляет 70% от общего нагрева. Результаты численного моделирования свидетельствуют о незначительной интенсивности химических реакций для траекторных точек, соответствующих высотам 28–23 км. Полученные данные по распределению радиационного и полного теплового потока по поверхности космического аппарата находятся в удовлетворительном согласии с результатами летного эксперимента

Сорокин В.М., Ященко А.К., Мушкарев Г.Ю. «Возмущение геомагнитного поля акустико-гравитационной волной, генерируемой ионизирующим излучением солнечных вспышек» Геомагнетизм и аэрономия, 62, № 5, с. 568-582 (2022)

Рассмотрена модель генерации акустико-гравитационной волной колебаний геомагнитного поля с периодами (5–10) мин, которые наблюдаются во время воздействия на ионосферу ионизирующего излучения солнечных вспышек. Проведен анализ магнитограмм на различных расстояниях от подсолнечной точки на поверхности Земли, на которых наблюдается колебательный режим возмущения геомагнитного поля. Проведен расчет концентрации электронов и проводимости в нижней ионосфере, а также характеристик источника тепла и силы Ампера, возникающих в результате изменения электрического тока. Рассмотрена генерация импульса акустико-гравитационных волн этими источниками в нижней ионосфере. Распространение этих волн в проводящей ионосфере сопровождается возмущением электрического тока и магнитного поля. Проведен расчет временной зависимости магнитного поля, результаты которого сопоставлены с магнитограммами. Показано, что данная модель может быть использована для интерпретации данных регистрации колебаний геомагнитного поля в диапазоне (5–10) мин.