Корнев А.Ф., Кацев Ю.В., Коваль В.В., Оборотов Д.О., Кучма И.Г., Митряев В.А. «Пикосекундный Nd:YAG лазер с широким рабочим температурным диапазоном (–40–+40)°С» Труды Института прикладной астрономии РАН № 57, с. 16-22 (2021)

Пикосекундные лазеры широко используются в различных промышленных и научных приложениях. Одним из таких приложений является высокоточная спутниковая лазерная дальнометрия. Современное состояние высокоточной спутниковой лазерной дальнометрии требует стабильных и надежных лазеров с короткой длительностью импульса, высокой частотой следования импульсов и высоким уровнем устойчивости к условиям окружающей среды для достижения наибольшей точности измерений. В настоящей работе представлены результаты разработки Nd:YAG лазера, построенного по схеме «задающий генератор – регенеративный усилитель – генератор второй гармоники» и предназначенного для прецизионной спутниковой локации. В качестве задающего генератора используется пикосекундный лазерный диод, работающий в режиме модуляции усиления. Регенеративный усилитель основан на двух Nd:YAG активных элементах ∅6×30 мм с торцевой диодной накачкой. В качестве генератора второй гармоники используется кристалл LBO 5×5×10 со II типом фазового синхронизма. Лазер излучает импульсы длительностью 35 пс на длине волны 532 нм с энергией >2.5 мДж и стабильностью <2% (СКО). Эффективность преобразования во вторую гармонику составила до 65%. Частота следования импульсов – 300 Гц, возможна работа на частоте до 1000 Гц. Расходимость излучения составляет 0.3 мрад по уровню интенсивности 1/e₂ при диаметре пучка на выходе лазера 3.4 мм. Главной особенностью разработанной системы является возможность работы при температуре окружающей среды от –40 до +40°C, что достигается за счет следующих технических решений: термостабилизация корпуса лазера при помощи жидкостного контура с использованием чиллера, а также применение системы гибких нагревателей и многослойной теплоизоляции корпуса. Лазер установлен на дальномере «Сажень–ТМ» в обсерватории «Светлое». Короткая длительность импульса, высокая стабильность формы импульса и энергии импульса, а также возможность работы в широком диапазоне температур окружающей среды делают этот лазер востребованным инструментом для высокоточной спутниковой лазерной дальнометрии.

Овчинников И.Н. «Собственные полосы спектра механических систем – основа воспроизводимости результатов испытаний на широкополосную случайную вибрацию» Справочник инженера, № 10, с. 27-33 (2016)

Эксперименты и расчеты показывают существование тяжелейшего режима широкополосной случайной вибрации (ШCВ) для механических систем в функции ширины спектра воздействия. Это и есть наличие «собственных полос спектра», аналогичных, по сути, собственным частотам систем, но проявляющимся при случайном нагружении. Колебания механической системы на собственных полосах спектра, использующие динамику объекта, как и на собственных частотах, наиболее интенсивны и опасны. Существование собственных полос спектра механических систем решает проблему воспроизводимости результатов испытаний на ШCВ. Это свойство можно использовать при виброиспытаниях для существенной экономии потребляемой энергии, в акустике, в сейсмологии.

Агафонов А.А., Коробов А.И., Изосимова М.Ю., Кокшайский А.И., Одина Н.И. «Особенности распространения волн Лэмба в клине из АБС-пластика с параболическим профилем» Акустический журнал, 68, № 5, с. 467-474 (2022)

Приведены результаты экспериментальных исследований распространения упругих изгибных волн в элементе метаматериала, представляющем собой клин, толщина которого меняется по параболическому закону. Образец изготовлен методом 3D-печати из полимера АБС. Описана экспериментальная установка для генерации и регистрации упругих изгибных волн в изготовленном образце клина. Регистрация и визуализация упругих волн в клине осуществлялась лазерным сканирующим виброметром. Экспериментально исследованы особенности распространения изгибных волн в изготовленном образце клина параллельно и перпендикулярно ребру клина. Анализируются результаты эксперимента. Проведенные исследования показали, что изготовленный в работе клин является волноводом, концентрирующим энергию акустической волны, что является важным при разработке акустических метаматериалов и поглощающих устройств, работающих по принципу “акустической черной дыры”. Ключевые слова: параболический клин, волна Лэмба, лазерная виброметрия, акустическая черная дыра.

Иванов Д.В., Рахимов И.А., Дьяков А.А., Олифиров В.Г., Ерофеев Д.В., Топчило Н.А., Петерова Н.Г., Ипатов А.В., Андреева Т.С., Ильин Г.Н., Хвостов Е.Ю. «Cолнечное затмение 21.06.2020 г. по наблюдениям на радиотелескопах ИПА РАН (первые результаты)» Труды Института прикладной астрономии РАН № 56, с. 22-31 (2021)

Солнечное затмение 21.06.2020 г. (фаза 0.17–0.24) – это седьмой случай наблюдений затмений Солнца с помощью полноповоротных радиотелескопов РТ-32, РТ-13 и РТ-2, расположенных в обсерваториях на Северном Кавказе («Зеленчукская»), в Бурятии («Бадары») и Приморском крае (Уссурийская астрофизическая обсерватория), находящихся в ведении ИПА РАН. Задачи наблюдений определялись астрономическими обстоятельствами – Солнце находилось в стадии глубочайшего минимума, что в отличие от предыдущих случаев выдвинуло на первый план исследование слабых деталей структуры изображения Солнца, таких как распределение радиояркости вблизи лимба, корональные дыры, радиогрануляция, до сих пор недостаточно изученные. Метод наблюдений считается наилучшим благодаря применению квазинулевого способа регистрации сигнала путем использования радиотелескопов с достаточно высоким пространственным разрешением (несколько угл. мин.), ограничивающим вклад спокойного Солнца. Именно с помощью РТ-32 впервые был достигнут теоретический предел эффективного углового разрешения затменных наблюдений – (1–3)° на микроволнах. Наблюдения солнечного затмения 21.06.2020 г. на РТ-13 и РТ-32 выполнялись на волнах 1.0 см, 3.5 см, 6.2 см и 13 см с анализом круговой поляризации, на РТ-2 – на волне 10.7 см в интенсивности. Приведены оригинальные записи и результаты первичной обработки, а также предварительного отождествления отдельных деталей структуры источников микроволнового излучения путем сопоставления с наблюдениями Солнца в других диапазонах (УФ и Х-rау). Анализ наблюдений участков спокойного Солнца показал, что угловые размеры отдельных деталей радиогрануляции не превосходят 10″, и отмечается высокая степень корреляции между флуктуациями на короткой (3.5 см) и длинной (13 см) волнах. Сделан вывод, что излучение наиболее ярких деталей радиогрануляции генерируется достаточно высоко в короне на расстоянии, превышающем 10 тыс. км от фотосферы. Обработка наблюдений при наведении на область I и IV контактов позволяет заключить, что яркость короны значительно уменьшилась по сравнению с ранее получаемыми значениями. Однако это касается яркости активной короны – радиопоток спокойного Солнца, наблюдаемый в период минимума цикла (начиная с 19 до 25-го) остается неизменным в широком диапазоне частот (1–9.4 ГГц).

Ольнева Т.В., Жуковская Е.А., Орешкова М.Ю., Кузьмин Д.А. «Диагностика морфогенетических типов палеоканалов на основе параметризации сейсмообразов» Геофизика, № 2, с. 17-25 (2022)

Рассмотрены приемы идентификации основных морфогенетических типов палеоканалов на основе способа численной оценки морфометрических параметров русловых тел (палеоканалов) по сейсмическому образу. Параметризация объекта и прогноз отдельных величин, находящихся за пределами разрешенности сейсмического метода, позволяют более реалистично оценить морфологию палеорусла, спрогнозировать размеры возможных литологических ловушек, оценить ресурсы, дать прогноз и рекомендации для дальнейшего изучения. Объектом исследования в данной работе являются палеорусловые системы, выявленные по результатам динамической интерпретации сейсмических данных. Основная задача исследований заключалась в определении мощности русловых отложений и ширины палеоканала. Для реализации поставленной задачи использовался подход, изложенный в патенте Т.В. Ольневой, Е.А. Жуковской [2018], который заключается в применении численных зависимостей, установленных для современных рек, к аналогичным палеосистемам. В соответствии с проявленным образом палеоканала на сейсмических слайсах были выполнены доступные измерения ширины пояса руслоформирования, длины палеорусла, длины долины, длины излучины, радиус кривизны. На основании измеренных данных рассчитана ширина русла и средняя мощность отложений.

Мальцев В.М., Сычев А.Е., Орджоникидзе С.К. «Космос как инструмент исследования физико-химических процессов горения и база технологии получения новых материалов» Авиакосмическое приборостроение, № 3, с. 5689 (2003)

Известны исследования процессов горения в условиях различных внешних воздействий – высокоскоростных газовых потоков, интенсивных акустических колебаний, высоких перегрузок и невесомости, электрических и магнитных полей, лазерного излучения и т.п. Исследования любого из вышеперечисленных воздействий давали новую фундаментальную информацию о процессах горения. Таким образом, каждый особый внешний фактор служил инструментом исследования механизма горения. В этом плане уникальным инструментом исследования горения представляется космос, в котором многие из вышеперечисленных факторов присутствуют, но имеется и целый ряд других особенных воздействий – невесомость, глубокий естественный вакуум, солнечная световая и электромагнитная радиация, космические частицы, потоки заряженных частиц и т.д. В связи с этим использование космических условий для исследования горения и разработка технологий получения новых материалов представляются весьма перспективными. Рассмотрены виды горения, методы экспериментального исследования быстропротекающих процессов, вопросы исследования механизма процесса горения СВС (самораспространяющийся высокотемпературный синтез)-систем в случае гравитации и микрогравитации. Основной научной целью космических экспериментов являлось установление механизма горения и структурообразования СВС-систем в условиях невесомости. Решение этой задачи позволит получать тугоплавкие высокопористые материалы со структурой пен или зернистых каркасов. Значительные гравитационные эффекты имеют место в алюминотермических СВС-процессах, образующих продукты в виде двухфазного (или многофазного) расплава с разноплотными компонентами. При образовании расплавленных СВС-продуктов гравитация сильно влияет на формообразование, подавляя действие сил поверхностного натяжения. В области космического эксперимента необходимо отметить использование космического вакуума для изучения самоочистки от примесей протекания СВС-процессов.

Ольнева Т.В., Жуковская Е.А., Орешкова М.Ю., Кузьмин Д.А. «Диагностика морфогенетических типов палеоканалов на основе параметризации сейсмообразов» Геофизика, № 2, с. 17-25 (2022)

Рассмотрены приемы идентификации основных морфогенетических типов палеоканалов на основе способа численной оценки морфометрических параметров русловых тел (палеоканалов) по сейсмическому образу. Параметризация объекта и прогноз отдельных величин, находящихся за пределами разрешенности сейсмического метода, позволяют более реалистично оценить морфологию палеорусла, спрогнозировать размеры возможных литологических ловушек, оценить ресурсы, дать прогноз и рекомендации для дальнейшего изучения. Объектом исследования в данной работе являются палеорусловые системы, выявленные по результатам динамической интерпретации сейсмических данных. Основная задача исследований заключалась в определении мощности русловых отложений и ширины палеоканала. Для реализации поставленной задачи использовался подход, изложенный в патенте Т.В. Ольневой, Е.А. Жуковской [2018], который заключается в применении численных зависимостей, установленных для современных рек, к аналогичным палеосистемам. В соответствии с проявленным образом палеоканала на сейсмических слайсах были выполнены доступные измерения ширины пояса руслоформирования, длины палеорусла, длины долины, длины излучины, радиус кривизны. На основании измеренных данных рассчитана ширина русла и средняя мощность отложений.

Орлов О.Г., Шабанова А.В. «Оценка акустической ситуации внутриквартальных рекреационных территорий Самары и пути ее оптимизации» Экологические системы и приборы, № 9, с. 26-31 (2014)

Городские рекреационные объекты являются важнейшим ресурсом ежедневного и еженедельного циклов рекреации. Акустическая ситуация представляет собой важный компонент эколого-гигиенической характеристики рекреационного объекта наряду с уровнем химической загрязненности компонентов природной среды. В рамках программы экологической паспортизации городских рекреационных объектов г. Самары была произведена оценка акустической ситуации шести объектов – парк «Воронежские Озера», четыре объекта неорганизованной рекреации в микрорайонах. Измерения уровня шума проводились в наиболее посещаемых точках – у прудов. Показано, что уровень шума превышает допустимый в половине рассмотренных случаев. Источником шума являются близко расположенные автомагистрали (ул. Стара Загора, пр. Кирова, Московское шоссе). Предложены меры по оптимизации акустической ситуации, в частности, путем создания трехъярусной фитозащиты от шума вдоль магистралей. Ключевые слова: шум; городские рекреационные

Ковыркина О.А., Курганов А.А., Остапенко В.В. «Сравнительный анализ точности трех различных схем при сквозном расчете ударных волн» Математическое моделирование, 34, № 10, с. 43-64 (2022)

Проведен сравнительный анализ точности численных схем WENO (Weighted Essentially Non-Oscillatory), CWA (Compact high order Weak Approximation) и CU (Central-Upwind) при расчете разрывных решений с ударными волнами, распространяющимися с переменной скоростью. Показано, что WENO и CU схемы повышенной точности на гладких решениях, при построении которых используется нелинейная коррекция потоков, имеют приблизительно пеpвый поpядок интегральной сходимости на интервалах, одна из границ которых находится в области влияния ударной волны. В то же время CWA схема повышенного порядка слабой аппроксимации, при построении которой нелинейная коррекция потоков не применяется, сохраняет приблизительно второй порядок интегральной сходимости в областях влияния ударных волн. В результате в этих областях точность WENO и CU схем оказывается существенно ниже, чем CWA схемы. Предлагается теоретическое обоснование этих численных результатов.

Морозова К.Г., Остапчук А.А. «Связь состояния сдвиговой трещины в гранулированном материале и акустоэмиссионнных и деформационных данных» Акустический журнал, 68, № 5, с. 543-549 (2022)

Фрикционное скольжение по разломам и крупным трещинам является преобладающим механизмом коровых землетрясений. Лабораторные эксперименты в постановке слайдер-модели являются действенным инструментом получения информации о закономерностях зарождения лабораторных землетрясений. В настоящей работе представлены результаты акустоэмиссионных (АЭ) лабораторных экспериментов, направленных на исследование различных режимов фрикционного скольжения модельной трещины и установление единого эволюционного закона подготовки актов быстрого и медленного проскальзывания на основании синхронной непрерывной регистрации АЭ и кумулятивного смещения блоков. Введен новый параметр состояния трещины – обобщенный дефицит, позволяющий с высокой точностью контролировать стадию цикла ее нагружения. Обобщенный дефицит учитывает вариации излученного потока энергии АЭ и перемещения берегов трещины, тем самым учитывает процессы, протекающие на микро- и макроуровне, соответственно. Скорость изменения обобщенного дефицита имеет единую картину эволюции при всех реализованных режимах скольжения и может быть использована как индикатор перехода трещины в предельное состояние. В ходе экспериментов установлена функциональная зависимость между фрикционной прочностью трещины, скоростью ее деформирования и потоком излучаемой энергии АЭ, что указывает на связность процессов, протекающих на микро- и макроуровнях. Ключевые слова: акустическая эмиссия, гранулированная среда, разлом, лабораторный эксперимент.

Остриков Н.Н. «Асимптотический метод учета влияния пограничного слоя высокоскоростного потока на характеристики распространения звуковых мод в цилиндрическом канале с жесткими стенками» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 506, № 1, с. 104-112 (2022)

Работа посвящена теоретическому исследованию особенностей распространения звука в цилиндрическом канале с жесткими стенками при наличии потока с тонким пограничным слоем. Получено равномерно пригодное асимптотическое решение уравнения Придмора–Брауна, описывающего распространение звуковых мод в рассмотренной модельной ситуации при условии малой толщины пограничного слоя. Показано, что пограничный слой может оказывать существенное влияние на осевые волновые числа распространяющихся звуковых мод, и этот эффект усиливается с ростом частоты. При этом для отдельных звуковых мод, находящихся вблизи условия отсечки, может иметь место эффект конечного порядка: звуковая мода, распространяющаяся в однородном потоке без затухания, может стать затухающей при наличии тонкого пограничного слоя.

Яковец М.А., Остриков Н.Н. «О распространении звука в кольцевом канале при наличии пилона» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 506, № 1, с. 113-120 (2022)

Работа посвящена теоретическому исследованию особенностей распространения звука в облицованном подковообразном канале, моделирующем наружный канал авиадвигателя при наличии пилона. В результате исследования определены случаи, в которых допускается разделение переменных, т.е. возможно непосредственное аналитическое решение для собственных мод, получен вид волноводных мод. Найдены характеристические уравнения данного канала, которым удовлетворяют собственные значения, являющиеся азимутальными и радиальными волновыми числами. Проведено исследование осевых волновых чисел, характеризующих эффективность облицовки, при разных значениях импеданса при наличии и отсутствии звукопоглощающих конструкций на пилоне. Расчетная оценка показала, что облицовка пилона может привести к повышению уровня шумоглушения на 2 дБ.

Беляев И.В., Копьев В.Ф., Зайцев М.Ю., Остриков Н.Н. «Испытания маломасштабного шасси регионального самолета в заглушенной камере АК-2 цаги и сравнение с результатами летного эксперимента» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 506, № 1, с. 82-89 (2022)

В связи с успехами в области снижения шума двигателя, шум планера стал одним из основных источников шума современных самолетов при заходе на посадку. Шасси является важным источником шума планера, и его снижение необходимо для дальнейшего снижения общего шума самолета и удовлетворения действующим и перспективным нормам по шуму на местности. Задача моделирования и снижения аэродинамического шума при обтекании потоком такого сложного объекта, как шасси современного самолета, состоящего из большого числа элементов разных форм и размеров, крайне сложна. В России 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 (так называемого бимформинга). Таким образом, представляет интерес сравнение измерений шума маломасштабных моделей шасси самолета и результатов летных испытаний, в которых с помощью метода бимформинга измеряется шум шасси. В данной работе впервые в отечественной практике проведено такое сравнение применительно к шуму шасси регионального самолета и предложен метод пересчета результатов испытаний маломасштабных моделей шасси на натурные масштабы.

Копьев В.Ф., Остриков Н.Н., Денисов С.Л., Яковец М.А., Ипатов М.С. «Сравнительное исследование методов извлечения импеданса на различных установках типа "интерферометр с потоком", выполненное по результатам анализа экспериментальных данных, полученных в рамках проекта IFAR» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 506, № 1, с. 90-103 (2022)

Обсуждаются результаты сравнительных исследований различных методов извлечения импеданса звукопоглощающих конструкций по результатам измерений на различных установках типа “Интерферометр с потоком”. В качестве исследуемых образцов звукопоглощающих конструкций использовались классические однослойные звукопоглощающие конструкции. Извлечение импеданса проводилось как при отсутствии, так и при наличии спутного воздушного потока. Выявлена зависимость извлеченных значений импеданса от числа использовавшихся микрофонов и их положения, как при наличии воздушного потока, так и при его отсутствии. Сравнение извлеченных значений импеданса, полученного на различных установках и различными методами при наличии воздушного потока, показало зависимость значений действительной и мнимой частей импеданса от метода извлечения и частоты.

Островский Д.Б. «Прогнозные оценки показателей надежности при замене преобразователей многоэлементной антенны» Гидроакустика, № 50, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA50.pdf (2022)

Предложен подход к прогнозной оценке эффективности замены преобразователей в многоэлементной антенне. В качестве иллюстрации приведены численные примеры. Ключевые слова: многоэлементная антенна, отказ преобразователей, замена отказавших преобразователей, надежность.

Охлопков В.П. «Анализ фаз квазидвухлетних вариаций потоков космических лучей, параметров солнечной активности и межпланетной среды» Космические исследования, 60, № 5, с. 377-383 (2022)

Исследованы фазы квазидвухлетних вариаций (КДВ) в потоках космических лучей, параметрах солнечной активности и межпланетной среды. Проведен спектральный анализ КДВ перечисленных данных. Для используемых данных выявлены спектральные составляющие с максимальной амплитудой (синусоидальная составляющая с периодом около 1.7 года (около 20.5 месяцев)). Проведено сравнение фаз КДВ c фазами этих синусоид в те временные интервалы, где КДВ однозначно выявлены достоверно. Показано, что по всем данным фазы квазидвухлетних вариаций сохраняются в течение многих десятилетий с незначительными отклонениями. Это свидетельствует о долготной стабильности областей на Солнце, ответственных за квазидвухлетнюю вариацию.

Никитина А.В., Васильев А.П., Охлопкова А.А., Стручкова Т.С., Алексеев А.Г. «Влияние способов активации оксида титана на свойства и структуру политетрафторэтилена» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 46-52 (2022)

В настоящее время полимерные композиционные материалы (ПКМ) благодаря высоким механическим, триботехническим и другим специальным свойствам широко применяются в различных областях промышленности. В данной работе проведено исследование влияния различных способов активации оксида титана (TiO₂) на физикомеханические и триботехнические свойства ПКМ на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ). Получены композиты с предварительной активацией наполнителя, включающие ультразвуковую обработку и смешение в планетарной мельнице. Проведенные сравнительные исследования деформационно-прочностных и триботехнических свойств композитов с предварительной ультразвуковой активацией наполнителя и смешением компонентов в планетарной мельнице, показали улучшение прочности при растяжении на ∼30%, эластичности на ∼24% и износостойкости в 1,8–3,6 раз по сравнению с образцом без предварительной обработки наполнителя. Твердость композитов с активацией наполнителя выше на ∼8% исходного полимера и композита с без активации наполнителя. Независимо от предварительной обработки наполнителя коэффициент трения композитов сохраняется на уровне ненаполненного ПТФЭ. Улучшение механических и триботехнических свойств композитов связано с разрушением агломератов и равномерным распределением оксида титана в полимерной матрице. Методами рентгеноструктурного анализа и дифференциальной сканирующей калориметрии показано, что при предварительной обработке наполнителя в ПКМ приводит к усилению пиков наполнителя в рентгеновской дифрактограмме, увеличению кристалличности и энтальпии плавления, что свидетельствует о более упорядоченной надмолекулярной структуре и равномерном распределении наполнителя. Полученные материалы могут найти применение в качестве деталей узлов трения, а также в электронных устройствах.

Андреев М.Я., Охрименко С.Н., Рубанов И.Л. «Разработка и этапы испытаний низкочастотных гидроакустических станций с ГПБА для отечественных надводных кораблей» Морской сборник, № 8, с. 73-79 (2022)

Рассматривается история создания, разработки технических решений, этапы многочисленных испытаний ряда гидроакустических систем из семейства «Минотавр» для надводных кораблей в период выполнения опытно-конструкторской работы «Минотавр».

Быковский Ю.А., Ошурко В.Б., Карпюк А.Б., Мелехов А.П. «Лазерное фотоакустическое определение концентрации углеводородов в воде» Инженерная физика, № 3, с. 4287 (2001)

Ананьин О.Б., Ошурко В.Б., Цззпин Сюй «Фотоакустический отклик в полимере при воздействии интенсивного мягкого рентгеновского излучения» Инженерная физика, № 1, с. 4213 (2002)

Быковский Ю.А., Ошурко В.Б., Карпюк А.Б., Мелехов А.П. «Избирательное детектирование нефтяных углеводородов в природной воде методом лазерной фотоакустической спектроскопии» Инженерная физика, № 1, с. 4211 (2002)

Ошурко В.Б. «Тепловая нелинейность при лазерной фотоакустической томографии неоднородных сред» Инженерная физика, № 2, с. 4138 (2004)