Рыбочкин А.Ф., Савельев С.В., Мелентьев Д.А. «Оценка степени принадлежности измененного состояния пчелиной семьи под действием экологических факторов к предшествующему состоянию по издаваемому ею акустическому шуму» Экологические системы и приборы, № 6, с. 33-42 (2016)

При оценке экологического состояния местности предлагается задействовать пчелиные семьи, состояния которых можно установить по издаваемому ими акустическому шуму. Не все пчелиные семьи летают на одни и те же медоносы, конкретная пчелиная семья пасеки выбирает определенный тип медоносов, что соответствует определенному направлению полета пчел на местности и может не совпадать с направлением полета остальных пчел пасеки. В процессе акустического мониторинга пчелиных семей выявляются те пчелиные семьи, в которых происходит нетипичное изменение акустических сигналов. Для этого необходимо сопоставить информационные составляющие акустического шума пчелиных семей, соответствующие предшествующему состоянию экологической обстановки местности с информативными составляющими их измененного состояния. Измененное состояние i-й пчелиной семьи может проявиться в случае внезапного изменения экологического состояния местности, например, в ходе воздействия на местность ядохимикатами. Для принятия решения к принадлежности измененного состояния пчелиной семьи к предшествующим состояниям, установленным до экологического воздействия на местность, предлагается использовать нечеткое представление информативных признаков в принадлежности к состоянию. Рассматривается возможность установки степени принадлежности измененного состояния пчелиной семьи, к определенному классу предшествующих состояний на базе нечеткого представления диагностируемых признаков. Такой способ позволит более достоверно устанавливать состояния пчелиных семей, а также определять экологическое состояние местности, на которой стоят улья с пчелами.

Зуев В.В., Павлинский А.В., Савельева Е.С., Ильин Г.Н., Быков В.Ю. «Анализ радиометрических измерений параметров атмосферы в периоды обледенения воздушных судов в районе аэропорта Санкт-Петербурга» Труды Института прикладной астрономии РАН № 54, с. 27-31 (2020)

Обледенение воздушного судна в полете является одним из неблагоприятных и потенциально опасных метеорологических явлений для авиации. Наибольшую опасность обледенение представляет для малоразмерных и беспилотных летательных аппаратов, для которых единственной защитой от обледенения является его своевременный и точный прогноз. Разработка новых методов прогнозирования возможного обледенения, в том числе автоматизированных методов на основе наземных наблюдений, требует подробного изучения метеорологических условий, при которых происходит его возникновение. В работе приведены результаты радиометрических измерений параметров атмосферы в районе аэродрома Пулково в условиях обледенения и при его отсутствии, рассмотрено их влияние на вероятность возникновения обледенения. Использованы данные собственных измерений общего влагосодержания атмосферы и температуры воздуха; а также данные о высоте нижней границы облачности и случаях фактического обледенения воздушных судов в полете, полученные от метеослужбы аэропорта Пулково. На основе полученных данных построены гистограммы распределения вероятности обледенения в зависимости от измеренных параметров атмосферы. Уточнены диапазоны температуры и влагосодержания атмосферы, при которых вероятность обледенения максимальна. Показано, что наибольшее количество случаев обледенения наблюдается при значениях общего влагосодержания в диапазоне от 0.7 до 1.1 г/см², с максимумом распределения вероятности при Q = 0.71 г/см². Все случаи обледенения наблюдались при температуре от –12 до 0°С без выраженной зависимости от высоты. Выявлено значительное увеличение количества случаев обледенения при высоте нижней границы облачности в диапазоне от 200 до 400 м. Полученные данные могут быть использованы как для уточнения критериев прогнозирования риска обледенения в автоматизированных прогностических системах, так и в качестве вспомогательных параметров в ручном составлении прогнозов.

Смирнов А.Н., Савин А.В., Сигов А.С. «Эмулоны и образование солитонов в дистиллированной воде» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 90-93 (2013)

Изложены новые экспериментальные факты, свидетельствующие об образовании надмолекулярных комплексов воды -эмулонов с линейными размерами 1–100 мкм и временем релаксации свыше одной секунды, состоящих из пяти фракций. Для доказательства их существования применены метод акустической эмиссии(АЭ), оптический и термический методы. Разрушение эмулонов при повышении температуры порождает в водной среде солитоны. Ключевые слова: структура воды, эмулоны, акустическая эмиссия, оптическая визуализация, термический анализ, солитоны.

Смирнов А.Н., Савин А.В., Сигов А.С. «Эмулоны и солитоны в дистиллированной воде» Прикладная физика и математика, № 2, с. 74-79 (2013)

Экспериментально несколькими независимыми методами доказана реальность существования в тщательно очищенной воде надмолекулярных комплексов с размерами от 1 до 100 мкм, которым дали название – «эмулоны». Установлено,что «талая» вода является активным метастабильным состоянием с неравновесной концентрацией ионов водорода [H⁺] и гидроксида [OH^–]. Эмулоны в «талой» воде имеют значительно меньшие размеры, чем в равновесной системе. Этим объясняется ее биологическая активность. Впервые получены снимки структурных образований в воде – эмулонов и зарегистрированны структурные изменения в воде происходящие при изменении температуры. Полидисперсность эмулонов обуславливает полимодальность отклика воды на внешние воздействия. Обнаруженные в настоящей работе надмолекулярные комплексы- эмулоны вносят существенные коррективы в представления о структуре воды. Они непротиворечиво включают в себя все ранее полученные данные, касающиеся организации H₂O в нанообъемах и дают возможность объяснить многие экспериментальные факты, которые ранее не имели стройного, научного обоснования, например, образование «парящего водяного мостика» и предсказать ряд новых эффектов. Разрушение эмулонов может сопровождаться возникновением солитонов. Качественно это явление можно описать с помощью модели phi-4 c асимметрическим двухъямным потенциалом V(u). Данная модель представляет цепочку из эмулонов, которая может находиться в нескольких устойчивых состояниях. При низких температурах основным будет состояние, при котором все эмулоны находятся в более глубокой яме, а при высоких – состояние, при котором часть из них распалась, а остальные находятся в более широкой яме. Такой переход сопровождается распространением по цепи топологического солитона обусловленного локальным переходом из одного состояния в другое.

Грачев А.А., Mruczkiewicz M., Бегинин Е.Н., Садовников А.В. «Влияние упругих деформаций на спектр дипольных спиновых волн в латеральной системе магнонных кристаллов с пьезоэлектрическим слоем» Физика твердого тела, 64, № 9, с. 1345-1350 (2022)

С помощью численного моделирования выявлены закономерности управления спектром дипольных спиновых волн в латеральных гетероструктурах, образованных из двух магнонных кристаллов с пьезоэлектрическим слоем, размещенным на одном из них. Показано управление электрическим полем пространственных и передаточных характеристик дипольных спиновых волн в латеральных гетероструктурах. На основе метода конечных элементов проведена оценка влияния распределенных упругих деформаций на величины внутренних магнитных полей в магнонных кристаллах. На основе результатов численного моделирования дана физическая интерпретация явления трансформации спектра собственных мод связанных магнонных кристаллов. Ключевые слова: спиновые волны, магноника, стрейнтроника, латеральные структуры.

Мереминский И.А., Лутовинов А.А., Постнов К.А., Арефьев В.А., Лапшов И.Ю., Мольков С.В., Сазонов С.Ю., Семена А.Н., Ткаченко А.Ю., Штыковский А.Е., Лью Ж., Вилмс Й., Рау А., Доузер Т., Крейкенбом И. «Поиск рентгеновского излучения, предшествующего слиянию двойных нейтронных звезд, в данных обзора всего неба обсерваторией Спектр-РГ» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 48, № 7, с. 485-491 (2022)

DOI: 10.31857/S0320010822070063

Медведев П.С., Хабибуллин И.И., Семена А.Н., Мереминский И.А., Трушкин С.А., Шевченко А.В., Сазонов С.Ю. «Рентгеновские струи SS 433 в период вспышечной активности летом 2018 года» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 48, № 7, с. 506-522 (2022)

DOI: 10.31857/S0320010822070051

Авдюшев В.А., Бордовицына Т.В., Батурин А.П., Бахтигараев Н.С., Левкина П.А., Попандопуло Н.А., Салейко К.В., Томилова И.В., Чувашов И.Н. «Численное моделирование орбитального движения геосинхронных объектов по данным позиционных наблюдений» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 56, № 5, с. 344-355 (2022)

Представлены результаты численного моделирования движения группы геосинхронных объектов по позиционным наблюдениям, полученным на уникальной научной установке Цейс–2000 в ЦКП “Терскольская обсерватория” Института астрономии РАН. Дано описание усовершенствованного высокоточного программно-математического обеспечения (ПО), предназначенного для работы с позиционными наблюдениями ИСЗ, приведены результаты его апробации на наблюдениях околоземных объектов, выполненных на указанной выше установке Цейсс–2000. Модифицированное ПО позволяет определять вектор динамического состояния околоземного объекта и его параметр парусности. Апробация проводилась на наблюдениях геосинхронных объектов с номерами 90 008, 90 031, 90 214 и 97 149 (номера объектов даны в соответствии с нумерацией в динамической базе данных космических объектов Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН). Полученные параметры использованы для исследования долговременной орбитальной эволюции объектов. Показано, что три объекта (90 008, 90 031, 90 214) захвачены в резонанс 1 : 1 со скоростью вращения Земли и имеют на интервале времени 10 лет устойчивое движение во вращающейся системе координат, близкое к гармоническому осциллятору. Объект 97149 не является резонансным, но его движение остается регулярным на интервале времени 10 лет.

Салихов Т.Х., Меликхуджа Н., Махмалатиф А., Ходжахонов И.Т. «Вклад поглощения подложки на формирование второй гармоники нелинейного фотоакустического отклика» Доклады академии наук республики Таджикистан, 62, № 11-12, с. 658-665 (2019)

Разработана теория возбуждения второй гармоники нелинейного ФА-сигнала однослойным образцом, когда подложка, также как и образец, является поглощающей. Получено искомое выражение для колебания температуры в буферном газе. Достаточно подробно изучен случай, когда образец является прозрачным и термически тонким. Выявлены закономерности спада амплитуды возбуждаемого нелинейного ФА-сигнала от частоты модуляции и оптического коэффициента поглощения.

Салихов Т.Х., Меликхуджа Н., Махмалатиф А., Ходжаев Ю.П. «Вклад поглощения подложки на формирование второй гармоники нелинейного фотоакустического отклика двухслойных образцов» Доклады академии наук республики Таджикистан, 63, № 3-4, с. 206-215 (2020)

Предложена теория генерации второй гармоники (ВГ) нелинейного ФА-сигнала двухслойными твердотельными образцами, когда подложка, также как оба слоя образца, является поглощающей. Получено необходимое выражение для амплитуды ВГ колебания температуры в буферном газе. Детально рассмотрен случай, когда оба слоя образца являются прозрачными и термически тонкими. Найдены особенности зависимости амплитуды этой гармоники нелинейного ФА-сигала от частоты модуляции и оптического коэффициента поглощения.

Салихов Т.Х., Давлатджонова Ш.Х., Рахмонов Р.К. «Особенности частотной зависимости параметров фотоакустического сигнала сверхтекучего раствора He-He» Доклады академии наук республики Таджикистан, 63, № 11-12, с. 715-722 (2020)

Выполнен анализ частотной зависимости параметров фотоакустического сигнала (ФА), генерируемого сверхтекучим раствором Не-Не в буферный газ. Для двух предельных (сильно и слабопоглощающих) случаев получены достаточно простые формулы для амплитуды и фазы ФА-сигнала и выполнен численный расчет частотных зависимостей этих параметров. Оказалось, что частотная зависимость амплитуды ФА-сигнала представляет собой набор импульсов (гармоник), обусловленные наличием слабозатухающего второго звука в исследуемой системе. Выявлено, что рост амплитуды ФА-сигнала с ростом оптического коэффициента поглощения является нелинейным, а её фаза является слабо чувствительной к вариации коэффициента поглощения.

Юсупов В.И., Семилетов И.П., Черных Д.В., Саломатин А.С. «Активная высокочастотная акустическая термометрия мерзлых водонасыщенных сред» Акустический журнал, 68, № 5, с. 501-509 (2022)

Обсуждается перспективный метод активной высокочастотной акустической термометрии, основанный на измерении длительности сигнала обратного рассеяния ультразвуковых импульсов Δt в верхнем слое водонасыщенных пород или донных осадков. Предложена акустическая модель, объясняющая возникновение сильной зависимости длительности этого сигнала от температуры в области нулевых и отрицательных температур. Показано, что Δt при уменьшении температуры возрастает как из-за увеличения коэффициента отражения ультразвуковых волн от слоистой структуры, так и благодаря уменьшению коэффициента поглощения в водонасыщенной среде. Натурные исследования, выполненные на обширном участке арктического шельфа, подтвердили наличие такой зависимости. Предложенный подход может оказаться эффективным для осуществления дистанционного наблюдения за температурными изменениями в мерзлых водонасыщенных породах на суше и верхнем слое донных осадков на мелководном арктическом шельфе, что необходимо для оценки различных, в том числе, экологических рисков, связанных с глобальным потеплением. Ключевые слова: обратное рассеяние, акустический сигнал, мерзлота, арктический шельф.

Яковлев В.А., Безруков И.А., Сальников А.И. «Опыт эксплуатации распределенного кластерного хранилища vSAN в ИПА РАН» Труды Института прикладной астрономии РАН № 59, с. 26-29 (2021)

Технология виртуальных машин на базе VMware используется в ИПА РАН с 2009 г. Виртуальные машины применялись как для вторичной обработки данных РСДБ-наблюдений, так и в качестве серверов буферизации в режиме е-РСДБ. По мере развития информационной сети ИПА РАН многие служебные сервисы, такие как почтовый сервер или веб-сервер, были перемещены с физических серверов на виртуальные машины. Возникла необходимость обеспечить бесперебойную работу этих сервисов или минимизировать время простоя в случае отказа оборудования или проведения профилактических работ. С 2014 г. в ИПА РАН использовались два сервера виртуальных машин на двух географически разнесенных площадках. Однако единой точкой отказа оставалось сетевое файловое хранилище. В 2020 г. было принято решение внедрить технологию распределенного кластерного хранилища vSAN для решения этой проблемы. В статье представлено описание технологии миграции инфраструктуры виртуальных машин на новое хранилище, проанализированы преимущества и недостатки этой технологии, сделаны выводы и описан практический опыт после одного года использования vSAN.

Сальников М.В., Кинзин К.С., Иващенко В.А., Наумов И.В., Мулляджанов Р.И. «Закрученное течение в цилиндрическом контейнере: решеточные уравнения Больцмана и уравнения Навье–Стокса» Теплофизика и аэромеханика, № 4, с. 561-572 (2022)

Проведено систематическое сравнение результатов численного моделирования однофазного течения в цилиндрическом контейнере с неподвижными стенками и вращающимся верхним торцом в рамках решеточных уравнений Больцмана и уравнений Навье-Стокса. Исследованы различные режимы ограниченного вихревого течения жидкости в пространстве двух параметров, а именно: числа Рейнольдса и отношения высоты к радиусу цилиндрического контейнера. Проведен анализ сеточной сходимости обоих решений. Показано, что данные хорошо согласуются как между собой, так и с имеющимися экспериментальными данными, включая диаграмму появления возвратного течения на оси цилиндра, что соответствует распаду вихря.

Ляпин А.Г., Смородин А.И., Володин А.В., Смородин А.А., Самолюк Д.Ю., Мусин С.В. «Экологически чистые методы очистки, обеззараживания, опреснения и активации воды из произвольного природного источника» Экологические системы и приборы, № 8, с. 1542 (2009)

Рассмотрен метод получения питьевой воды повышенного качества из произвольного природного источника, включая морскую и дренажную, с применением интенсивного озонирования, кавитации и при одновременном воздействии сильных импульсных электромагнитных полей с наносекундными параметрами (ЭМП), порождающих акустическое и оптическое излучение в широком диапазоне длин волн. Ключевые слова: очистка воды; озон; обеззараживание; активация.

Самородова Е.Б. «Автоматический поиск гигантских галактик низкой поверхностной яркости» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2240202 (2022)

Гигантские галактики низкой поверхностной яркости (gLSB) сложно обнаружить вследствие наличия слабой протяженной периферии, которая слабо заметна на фоне неба. При этом исследование подобных галактик необходимо для уточнения механизмов формирования и эволюции гигантских дисковых галактик. Для увеличения количества известных гигантских галактик низкой поверхностной яркости планируется использовать модели машинного обучения для решения задачи бинарной классификации. Для снижения размерности задачи в качестве обучающих данных предполагается использовать радиальные профили яркости галактик, полученные методом обработки фотометрических fits-изображений галактик обзора HSC2. Для этого была разработа система поточной обработки изображений галактик и проведен изофотный анализ 26008 галактик в визуально проинспектированном раннее квадранте неба, включая 27 gLSB и 13 гигантских дисковых галактик. Все полученные профили были яркости визуализированы на одном графике, вследствие чего был сформулирован критерий для отбора галактик: у потенциально интересных объектов отношение сигнал/шум на расстоянии 30 кпк от центра должно быть не менее 2 в фильтрах g и r для того, чтобы протяженная периферия явно детектировалась на фоне неба.

Самохин А.А. «Об использовании пьезодатчиков для регистрации акустических импульсов» Инженерная физика, № 6, с. 30-34 (2012)

Обсуждаются особенности различных режимов работы пьезодатчиков при регистрации коротких акустических импульсов, связанные, в частности, с граничными условиями на рабочих поверхностях датчиков и другими их характеристиками. Ключевые слова: пьезодатчик, короткий акустический импульс, электрическая поляризация.

Ильичев Н.Н., Самохин А.А. «Новый метод фотоакустического мониторинга процесса лазерной абляции» Инженерная физика, № 9, с. 38-47 (2013)

Представлен обзор новых возможностей экспериментального исследования лазерной абляции поглощающих конденсированных сред в наносекундном режиме воздействия. Новый метод основан на использовании лазерного импульса с периодически модулированной интенсивностью и акустической диагностики возникающего в облучаемой мишени модулированного импульса давления. Поведение амплитуды и фазы высокочастотной части фотоакустического сигнала дает новую информацию о процессах, происходящих в зоне облучения во время действия лазерного импульса. Амплитуда этой составляющей отклика при малых интенсивностях повторяет амплитуду модуляции лазерного импульса, но при увеличении интенсивности ее поведение становится резко немонотонным. Этот обнаруженный нами эффект может быть связан с взаимной компенсацией вкладов от теплового и испарительного механизмов генерации акустических сигналов. Фаза высокочастотной части фотоакустического сигнала также не остается неизменной при увеличении интенсивности облучения, причем ее изменение меняет знак с ростом интенсивности. По этому изменению можно оценивать смещение облучаемой поверхности во время действия лазерного импульса.

Зубко А.Е., Самохин А.А., Сидорин А.В. «Об использовании модели поверхностного испарения в условиях лазерной абляции поглощающих диэлектрических жидкостей» Инженерная физика, № 5, с. 13-19 (2016)

Анализируется область применимости модели поверхностного испарения для случая наносекундной лазерной абляции поглощающих диэлектрических жидкостей. Примером такого режима является воздействие на воду импульсов лазерного излучения с длиной волны в диапазоне 2,94 мкм, которое поглощается на глубине порядка одного микрона, значительно превышающей длину теплового влияния от поверхностного эффекта испарительного охлаждения. Верхний предел области применимости рассматриваемой модели определяется величиной подповерхностного максимума температурного профиля в облучаемой жидкости, который не должен превышать температуру предельного перегрева, когда в перегретой метастабильной жидкости начинается процесс объемного взрывного вскипания. Показано, что на пределе области применимости модели поверхностного испарения величина испарительного давления отдачи может быть сравнима с атмосферным давлением, превышая при этом величину термоакустического сигнала, и заметно зависит от коэффициента массовой аккомодации. Ключевые слова: лазерная абляция, поверхностное испарение, коэффициент массовой аккомодации, взрывное вскипание.

Казаровец Е.В., Самусь Н.Н., Дурлевич О.В. «Ревизованная версия нового каталога звезд, заподозренных в переменности блеска, NSV Release 2» Астрономический журнал, 99, № 7, с. 569-575 (2022)

Представлена электронная версия NSV Release 2 “Нового каталога звезд, заподозренных в переменности блеска”. Дано подробное пофайловое описание предлагаемой новой версии каталога. По структуре каталог сохранен как исторический документ, однако представленная в нем информация существенно изменена по сравнению с первой электронной версией. Многократно улучшена позиционная точность объектов каталога, пересмотрены фотометрические и спектральные данные для большинства из них. Изменены примечания. В отсутствие поисковых карт переоткрыта переменность 2800 звезд каталога, несмотря на большие ошибки опубликованных для них координат. По фотометрическим данным различных обзоров неба изучено и переведено в Общий каталог переменных звезд около 5000 звезд NSV.

Мокроусов М.И., Митрофанов И.Г., Аникин А.А., Головин Д.В., Карпушкина Н.Е., Козырев А.С., Литвак М.Л., Малахов А.В., Пеков А.Н., Санин А.Б., Третьяков В.И. «Второй этап космического эксперимента "БТН Нейтрон" на борту российского сегмента Международной космической станции: аппаратура БТН-М2» Космические исследования, 60, № 5, с. 426-436 (2022)

Как показали последние исследования на борту различных космических аппаратов, единственной нерешенной технической проблемой пилотируемых межпланетных полетов на данный момент является высокий радиационной фон межпланетного пространства, который, как например в случае пилотируемой миссии на Марс, может оказаться критически опасным для экипажа. Работы по данной тематике ведутся во всех космических агентствах, одним из таких космических экспериментов является аппаратура “БТН-Нейтрон” на борту Российского сегмента Международной космической станции. Основным результатом работы явилось создание аппаратуры БТН-М2 для создания эффективной радиационной защиты на борту перспективных пилотируемых космических аппаратов, создания инженерной модели радиационного фона как внутри, так и снаружи МКС, и для регистрация гамма-лучей и нейтронов во время солнечных вспышек и космических гамма-всплесков.

Митрофанов И.Г., Санин А.Б., Головин Д.В., Никифоров С.Ю., Литвак М.Л., Бахтин Б.Н. «Об изучении пространственной переменности состава вещества марса в экспериментах по гамма-спектроскопии на борту мобильного аппарата с применением метода "меченых заряженных частиц”» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 56, № 5, с. 307-314 (2022)

Обсуждаются методы изучения переменности в пространстве состава вещества поверхности Марса в экспериментах по гамма-спектроскопии на борту мобильного аппарата – “марсохода”. Показано, что данные о элементном составе вещества в локальных объемах вещества с характерным линейным размером порядка нескольких метров вдоль трассы движения марсохода могут быть получены с применением метода “меченых заряженных частиц” (МЗЧ). Этот метод позволяет исключить из рассмотрения как отсчеты, обусловленные гамма-излучением окружающей поверхности за пределами тестируемого локального района, так и излучение от самого космического аппарата. Также обсуждается метод отождествления состава вещества в тестируемом объеме с известными типами марсианского реголита согласно данным эксперимента APXS. Этот метод основан на сопоставлении измеренных интенсивностей основных характеристических ядерных линий со значениями, соответствующими этим линиям для известных типов реголита. Отмечается, что предложенный метод позволяет экспериментально обнаружить новые типы реголита, состав которых отличается от состава всех ранее известных типов марсианского вещества.

Винокуров А., Атапин К., Бордолои О.П., Саркисян А., Кашияп Ю., Чакраборти М., Рахна П.Т., Костенков А., Соловьева Ю., Фабрика С., Сафонова М., Гогои Р., Сутариа Ф., Мурти Дж. «Одновременные наблюдения ультраяркого рентгеновского источника Holmberg II X-1 в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах с помощью индийской космической миссии AstroSat» Астрофизический бюллетень, 77, № 3, с. 258-275 (2022)

Представлены результаты восьми одновременных наблюдений в ультрафиолетовом (УФ) и рентгеновском диапазонах сильно переменного ультраяркого рентгеновского источника (ultraluminous X-ray source, ULX) Holmberg II X-1, выполненных с помощью AstroSat – индийского космического спутника, работающего в нескольких диапазонах длин волн. В течение всего периода наблюдений с конца 2016 г. по начало 2020 г. Holmberg II X-1 показал умеренную рентгеновскую светимость около 8·10³⁹ эрг с^–1 и жесткий степенной спектр с Γ≤1.9. Продемонстрированная объектом в наблюдениях AstroSat низкая амплитуда вариаций рентгеновского потока (около 50% от величины минимального потока) и незначимая переменность в УФ-диапазоне (верхний предел примерно 25%) не позволили надежно обнаружить корреляцию между изменениями потоков в этих диапазонах. При этом в пределах каждого конкретного наблюдения амплитуда рентгеновской переменности оказалась более высокой, достигая фактора 2–3 относительно среднего уровня, однако она наблюдается в виде относительно коротких стохастических вспышек. Полученные результаты были рассмотрены с точки зрения трех моделей: прогретых рентгеновским излучением фотосферы звезды-донора, диска и ветра. Мы также оценили нижний предел переменности объекта в рентгеновском диапазоне, который позволил бы отвергнуть хотя бы некоторые из перечисленных моделей.

Давлятшин Р.П., Перминов А.В., Баяндин Ю.В., Сауседо-Зендехо Ф.Р., Трушников Д.Н. «Моделирование влияния вибраций на поверхностное натяжение капли жидкости с применением бессеточных методов» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 2, с. 73-84 (2022)

Применение вибрационных воздействий для целенаправленного влияния на такие процессы, как формирование капли, формирование ванны расплава и кристаллизация наплавляемого валика, позволяет управлять тепломассопереносом в жидкости, процессом кристаллизации и формой валика в технологических процессах наплавки. Рассматривается влияние вибрационных воздействий на характер движения жидкости в капле, которое отражается в изменении значения коэффициента поверхностного натяжения. Предложена математическая модель течения жидкости с учетом силы поверхностного натяжения в формализме метода гидродинамики сглаженных частиц. Этот метод позволяет напрямую учитывать влияние вибрационных воздействий через введение дополнительных граничных условий. Верификация разработанной математической модели проведена в сравнении с натурными экспериментами, в которых определялась зависимость величины коэффициента поверхностного натяжения от амплитуды скорости вибрационных воздействий. Для определения коэффициента поверхностного натяжения реализовано два метода: метод висячей капли и сталагмометрический метод. Реализованная модель удовлетворительно описывает эффект снижения коэффициента поверхностного натяжения для воды. Проведена серия численных экспериментов по определению влияния вибрационных воздействий на значение коэффициента поверхностного натяжения для стали марки 12Х18Н10Т. Выявлено, что при вибрациях с амплитудой скорости, равной 2,0 м/с, наблюдается снижение значения коэффициента поверхностного натяжения на 30%. Снижение коэффициента поверхностного натяжения должно облегчить реализацию непрерывного стекания металла с проволоки, что может положительно сказаться на формировании металла при проволочной наплавке. Таким образом предложенная математическая модель позволяет явно моделировать эффект влияния вибрационных воздействий на значение коэффициента поверхностного натяжения и позволит в дальнейшем исследовать влияние вибрационных воздействий при аддитивном производстве.

Биккулова Н.Н., Курбангулов А.Р., Горемычкин Е.А., Акманова Г.Р., Цыганкова Л.В., Сафаргалиев Д.И., Нигматуллина Г.Р. «Динамика решетки халькогенидов меди и серебра» Инженерная физика, № 1, с. 31-37 (2018)

Приводятся результаты исследований методом неупругого рассеяния нейтронов халькогенидов меди и серебра при температуре 300 K в несуперионной фазе. Получены динамические структурные факторы и обобщенные плотности фононных состояний данных соединений. Неупругие пики, наблюдаемые при энергиях 3–4 MэВ, предположительно соответствуют акустическим колебаниям фононов. Фононные спектры халькогенидов меди и серебра имеют особенности, характерные для структурно-разупорядоченных соединений. Ключевые слова: динамика решетки, неупругое рассеяние нейтронов, халькогениды меди и серебра, фононный спектр, суперионные проводники.

Кохирова Г.И., Буриев А.М., Сафаров С.Н. «Определение физических свойств потенциально опасного астероида 2003 SD220 по наблюдениям в Гиссарской астрономической обсерватории» Доклады академии наук республики Таджикистан, 64, № 7-8, с. 401-405 (2021)

Представлены результаты фотометрической обработки многоцветных наблюдений потенциально опасного астероида 2003 SD220, проведенных на телескопе АЗТ-8 Гиссарской астрономической обсерватории в период его сближения с Землей в декабре 2018 г. Получены видимый и абсолютный блеск астероида в четырех фильтрах. Построены кривые блеска и показано, что блеск объекта в период наблюдений практически не изменялся, абсолютное значение блеска соответствует эфемеридной величине. Показатели цвета соответствуют астероидам S-типа. Оценки диаметра астероида по нашим наблюдениям хорошо согласуются с имеющимися данными. Сближение астероида с Землей не привело к существенным изменение его физических свойств.

Винокуров А., Атапин К., Бордолои О.П., Саркисян А., Кашияп Ю., Чакраборти М., Рахна П.Т., Костенков А., Соловьева Ю., Фабрика С., Сафонова М., Гогои Р., Сутариа Ф., Мурти Дж. «Одновременные наблюдения ультраяркого рентгеновского источника Holmberg II X-1 в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах с помощью индийской космической миссии AstroSat» Астрофизический бюллетень, 77, № 3, с. 258-275 (2022)

Представлены результаты восьми одновременных наблюдений в ультрафиолетовом (УФ) и рентгеновском диапазонах сильно переменного ультраяркого рентгеновского источника (ultraluminous X-ray source, ULX) Holmberg II X-1, выполненных с помощью AstroSat – индийского космического спутника, работающего в нескольких диапазонах длин волн. В течение всего периода наблюдений с конца 2016 г. по начало 2020 г. Holmberg II X-1 показал умеренную рентгеновскую светимость около 8·10³⁹ эрг с^–1 и жесткий степенной спектр с Γ≤1.9. Продемонстрированная объектом в наблюдениях AstroSat низкая амплитуда вариаций рентгеновского потока (около 50% от величины минимального потока) и незначимая переменность в УФ-диапазоне (верхний предел примерно 25%) не позволили надежно обнаружить корреляцию между изменениями потоков в этих диапазонах. При этом в пределах каждого конкретного наблюдения амплитуда рентгеновской переменности оказалась более высокой, достигая фактора 2–3 относительно среднего уровня, однако она наблюдается в виде относительно коротких стохастических вспышек. Полученные результаты были рассмотрены с точки зрения трех моделей: прогретых рентгеновским излучением фотосферы звезды-донора, диска и ветра. Мы также оценили нижний предел переменности объекта в рентгеновском диапазоне, который позволил бы отвергнуть хотя бы некоторые из перечисленных моделей.

Бакина О.В., Сваровская Н.В., Чжоу В.Р., Сулиз К.В. «Применение ультразвуковой обработки для повышения фотохимической активности электровзрывных бикомпонентных наночастиц TiO₂-Ag» Известия вузов. Физика, 65, № 9, с. 3-7 (2022)

Наночастицы оксида титана, обладающие термической и химической стабильностью, широкой запрещенной зоной и низкой токсичностью, являются наиболее используемыми фотокатализаторами разложения органических веществ. Однако быстрая рекомбинация электронно-дырочных пар и высокая энергия фотоактивации значительно ограничивают их применение. Модификация TiO₂ серебром способствует пространственному разделению зарядов и повышает их фотохимическую активность. В настоящей работе для получения бикомпонентных наночастиц TiO₂-Ag использовали электрический взрыв металлических проводников в атмосфере 85 об.% Ag – 15 об.% O. Данный метод обладает высокой производительностью (170–200 г/ч), достаточной для промышленного применения наночастиц. Однако электровзрывные наночастицы в основном представляют собой агломераты размером 200–500 нм, что значительно снижает их фотохимическую активность в тестовой реакции разложения модельного красителя метиленового голубого под действием видимого излучения. Ультразвуковая обработка наночастиц в водной суспензии в течение 15 мин способствовала увеличению фотоактивности наночастиц TiO₂-Ag на 10%.

Зуев В.А., Грамузов Е.М., Куркин А.А., Двойченко Ю.А., Себин А.С. «Физическое моделирование деформации ледяного покрова нагрузкой, движущейся с малой скоростью» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 15, № 2, с. 19-32 (2022)

Рассматривается возможность физического моделирования деформации ледяного покрова от нагрузки, движущейся с малой скоростью. Используя уравнение колебаний упругой пластины на основании гидравлического типа, показано, что подобие напряженно-деформированного состояния в модельном льду может быть достигнуто только в рамках подходов классической теории моделирования ледяного покрова Ногида–Шиманского. Принимая во внимание известные сложности, связанные с практической реализацией этого способа, исследуется применимость модели льда уменьшенной толщины, разработанной в НГТУ. Она заключается в преднамеренном несоблюдении подобия льда по толщине при удовлетворении прочих требований, реализуя частичное подобие модели. Показываются возникающие при этом расхождения с теорией Ногида–Шиманского, оценивается их влияние на конечный результат. Исследуется применимость модели тонкого льда в бассейнах с естественным охлаждением классической формы для целей моделирования движения нагрузки с малой скоростью. Приведены результаты экспериментального исследования деформации ледяного покрова под движущейся нагрузкой с использованием модельного тонкого естественного льда. Исследуется изменение формы волны и максимального прогиба льда в зависимости от изменения скорости движения и величины нагрузки. Показана связь уменьшения отношения площади профиля чаши прогибов к профилю выгиба льда перед движущейся нагрузкой с увеличением скорости в начале движения, что может говорить о резком росте энергетических затрат на деформирование ледяного покрова, когда взаимодействие технического средства со льдом уже нельзя рассматривать как квазистатическое. Точное определение этих затрат является критически важным при проектировании ледокольных средств, прокладывающих канал в поле сплошного льда.

Седалищев В.Н. «Устройство для измерения уровня сыпучих материалов» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 6, с. 7669 (2006)

Рассмотрен механизм акустической чувствительности и способ его реализации для измерения уровня сыпучих материалов. На его основе разработан составной пьезорезонаторный датчик уровня, предназначенный для эксплуатации в тяжелых производственных условиях. Приводится описание конструкции датчика.

Беркутов Р.Н., Попов В.А., Селезнев И.А. «История образования и развития предприятий гидроакустической отрасли» Гидроакустика, № 50, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA50.pdf (2022)

Вторая часть, первую часть – см. № 49 (1). С. 65–76. Приведены подробные сведения об отечественных предприятиях гидроакустической отрасли, создававшихся в разные годы для удовлетворения потребностей Военно-морского флота и народного хозяйства страны в образцах техники для освещения подводной обстановки. Вводятся в научный оборот новые данные о производстве гидроакустических средств в республиках бывшего Советского Союза. Ключевые слова: гидроакустические средства и системы, гидроакустическая отрасль, гидроакустические средства военного и гражданского назначения.

Алгазин С.Д., Селиванов И.А. «Задача о флаттере пластины при смешанных граничных условиях» Прикладная механика и техническая физика, 83, № 5, с. 160-167 (2022)

Рассматривается решение задачи о флаттере пластины при смешанных граничных условиях. Математическая постановка задачи позволяет учитывать произвольные направления вектора набегающего потока. Для численного решения задачи предлагается использовать численный алгоритм без насыщения, который на редкой сетке позволяет с достаточной точностью определять критическую скорость флаттера. Представлены результаты расчетов для четырех материалов (титана, стали, алюминия, дюралюминия). На основе результатов расчетов получены аналитические зависимости критической скорости флаттера от направления вектора набегающего потока, а также от безразмерной скорости звука в пластине и толщины пластины. Приводятся собственные формы колебаний Re(φ), соответствующие критической скорости флаттера.

Мереминский И.А., Лутовинов А.А., Постнов К.А., Арефьев В.А., Лапшов И.Ю., Мольков С.В., Сазонов С.Ю., Семена А.Н., Ткаченко А.Ю., Штыковский А.Е., Лью Ж., Вилмс Й., Рау А., Доузер Т., Крейкенбом И. «Поиск рентгеновского излучения, предшествующего слиянию двойных нейтронных звезд, в данных обзора всего неба обсерваторией Спектр-РГ» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 48, № 7, с. 485-491 (2022)

DOI: 10.31857/S0320010822070063

Медведев П.С., Хабибуллин И.И., Семена А.Н., Мереминский И.А., Трушкин С.А., Шевченко А.В., Сазонов С.Ю. «Рентгеновские струи SS 433 в период вспышечной активности летом 2018 года» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 48, № 7, с. 506-522 (2022)

DOI: 10.31857/S0320010822070051

Романюк И.И., Моисеева А.В., Семенко Е.А., Якунин И.А., Кудрявцев Д.О. «О синхронизации компонентов двойных систем» Астрофизический бюллетень, 77, № 3, с. 293-300 (2022)

Рассматриваются две классические теории Ж. П. Зана и Ж.-Л. Тассуля синхронизации компонентов двойных систем на главной последовательности. Масштабы времен синхронизации, предсказанные этими теориями, значительно различаются. В рамках данного исследования оцениваются времена и вероятности синхронизации для набора модельных звезд спектральных типов O–G и проводится сравнение с результатами для современного наблюдательного материала из каталога разделенных затменных двойных систем Г. Торреса. Для каждого из объектов каталога вычисляется максимальный период осевого вращения и сравнивается с известным орбитальным периодом. Затем на основании упомянутых выше теоретических оценок делается вывод о синхронизации каждой из систем. Выявлено, что теория Зана, предлагающая более длинную шкалу времен синхронизации, лучше описывает наблюдательные данные, чем теория Тассуля. Результаты этого анализа будут востребованы для оценки вероятности синхронизации двойных систем. К

Зайцев Б.Д., Теплых А.А., Семёнов А.П., Бородина И.А. «Влияние аммиака на резонансные свойства структуры "пьезоэлектрический резонатор с поперечным электрическим полем-пленка хитозана”» Акустический журнал, 68, № 5, с. 496-500 (2022)

Исследованы параметры резонатора с поперечным электрическим полем с тонкой пленкой хитозана ацетата и хитозана гликолата в смеси “воздух–аммиак”. Показано, что с ростом концентрации аммиака максимальное значение реальной части импеданса и резонансная частота резонансных пиков существенно уменьшаются, а на воздухе восстанавливаются. Установлено, что эти эффекты связаны с ростом поверхностной проводимости пленок в присутствии аммиака. При этом времена отклика и релаксации для указанных пленок хитозана существенно различаются. Ключевые слова: пьезоэлектрический резонатор, поперечное возбуждающее электрическое поле, пленки хитозана, аммиак, проводимость пленок, электрический импеданс, резонансная частота.

Сотникова Ю.В., Муфахаров Т.В., Михайлов А.Г., Столяров В.А., Ву Ч.Ц., Мингалиев М.Г., Семенова Т.А., Эркенов А.К., Бурсов Н.Н., Удовицкий Р.Ю. «Параметры переменности радиоизлучения и широкодиапазонных спектров инфракрасных галактик с источниками гидроксильного мегамазерного излучения и без них» Астрофизический бюллетень, 77, № 3, с. 276-292 (2022)

исследуется переменность радиоизлучения инфракрасных галактик с источниками гидроксильного мегамазерного излучения (OHM) и без них (контрольная выборка). Предположительно, излучение в радиоконтинууме существенным образом влияет на яркость мегамазерного излучения, поэтому такая характеристика, как переменность радиоизлучения, является важной для определения параметров подобных галактик. С использованием результатов одновременных измерений, выполненных на радиотелескопе РАТАН-600 на частотах 2.3, 4.7, 8.2 и 11.2 ГГц в 2019–2022 гг., и данных, взятых из литературных источников, переменность галактик оценена на шкале времени до 34 лет. Медианные значения индекса переменности на 4.7 ГГц для выборки 48 OHM-галактик находятся в интервале 0.08–0.17, а для контрольной выборки 30 галактик – 0.08–0.28. Для отдельных галактик в обеих выборках переменность спектральной плотности потока достигает значений 0.30–0.50. Такие галактики, как правило, ассоциируются с АЯГ, либо в них присутствует область активного звездообразования. Переменность радиоизлучения галактик с OHM-излучением и без него сопоставима по порядку величины и носит умеренный характер на длительных масштабах времени. В результате оценки параметров спектрального распределения энергии в широком диапазоне частот (от МГц до ТГц) определен спектральный индекс (на частотах до 50 ГГц) и цветовая температура излучения пылевых компонент для OHM-галактик и галактик контрольной выборки. На уровне ρ<0.05 не обнаружено статистически значимых различий в распределении этих параметров, равно как и статистически значимых корреляций между цветовой температурой пыли и индексом переменности и светимостью в линии OH.

Юсупов В.И., Семилетов И.П., Черных Д.В., Саломатин А.С. «Активная высокочастотная акустическая термометрия мерзлых водонасыщенных сред» Акустический журнал, 68, № 5, с. 501-509 (2022)

Обсуждается перспективный метод активной высокочастотной акустической термометрии, основанный на измерении длительности сигнала обратного рассеяния ультразвуковых импульсов Δt в верхнем слое водонасыщенных пород или донных осадков. Предложена акустическая модель, объясняющая возникновение сильной зависимости длительности этого сигнала от температуры в области нулевых и отрицательных температур. Показано, что Δt при уменьшении температуры возрастает как из-за увеличения коэффициента отражения ультразвуковых волн от слоистой структуры, так и благодаря уменьшению коэффициента поглощения в водонасыщенной среде. Натурные исследования, выполненные на обширном участке арктического шельфа, подтвердили наличие такой зависимости. Предложенный подход может оказаться эффективным для осуществления дистанционного наблюдения за температурными изменениями в мерзлых водонасыщенных породах на суше и верхнем слое донных осадков на мелководном арктическом шельфе, что необходимо для оценки различных, в том числе, экологических рисков, связанных с глобальным потеплением. Ключевые слова: обратное рассеяние, акустический сигнал, мерзлота, арктический шельф.

Блохин А.М., Семисалов Б.В. «Нахождение стационарных течений пуазейлевского типа для несжимаемой полимерной жидкости методом установления» Журнал вычислительной математики и математической физики, 62, № 2, с. 305-319 (2022)

Проведен численный анализ процесса установления стационарных течений несжимаемой вязкоупругой полимерной жидкости в канале с прямоугольным сечением под действием постоянного перепада давления. Для описания течений применяется реологическая мезоскопическая модель Покровского–Виноградова. При использовании интерполяций с узлами Чебышёва по пространственным переменным и неявной схемы по времени разработан алгоритм решения начально-краевых задач для нестационарных уравнений модели. Аналитически показано, что в стационарном случае модель допускает три решения высокой гладкости. Вопрос о том, какое из этих решений реализуется на практике, исследован с помощью расчетов предельного решения нестационарных уравнений. Установлено, что предельное решение с высокой точностью совпадает с одним из трeх решений стационарной задачи, и рассчитаны значения параметров, при которых происходит переключение с одного решения на другое.

Бочкарёв С.А., Лекомцев С.В., Сенин А.Н. «Численное моделирование собственных колебаний частично заполненных жидкостью коаксиальных оболочек с учётом эффектов на свободной поверхности» Вестник Российской академии наук (РАН), 92, № 10, с. 23-35 (2022)

Работа посвящена численному анализу вертикально ориентированных упругих коаксиальных цилиндрических оболочек, внутренние полости которых полностью или частично заполнены неподвижной сжимаемой жидкостью. На её свободной поверхности принимаются во внимание эффекты плескания. Решение задачи осуществляется в осесимметричной постановке с использованием полуаналитического варианта метода конечных элементов. Поведение жидкой среды описывается волновым уравнением, которое совместно с условиями на границах приводится к слабой форме методом Бубнова–Галёркина. Математическая постановка задачи динамики тонкостенных тел формулируется с помощью вариационного принципа возможных перемещений и линейной теории тонких оболочек, основанной на гипотезах Кирхгофа–Лява. Давление жидкости на стенки конструкции вычисляется согласно уравнению Бернулли. Плескательные моды колебаний, обусловленные гравитационными эффектами на свободной поверхности жидкой среды, исключаются из разрешающей системы уравнений с помощью метода итерационной динамической конденсации. Верификация численной модели осуществлена путём сравнения с известными данными для случая одиночной оболочки, частично заполненной жидкостью. Проведена оценка влияния уровней заполнения полостей на низшие собственные частоты колебаний системы при различных вариантах кинематических граничных условий для оболочек (жёсткая заделка на обоих краях, консольное закрепление) и различной величине кольцевого зазора между ними. Установлено, что для рассмотренных конфигураций высота жидкости в кольцевом канале сильнее влияет на частотный спектр по сравнению с её уровнем в полости внутренней оболочки благодаря изменению частот колебаний в более широком диапазоне.

Бочкарёв С.А., Лекомцев С.В., Сенин А.Н. «Численное моделирование собственных колебаний частично заполненных жидкостью коаксиальных оболочек с учётом эффектов на свободной поверхности» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 1, с. 23-35 (2022)

Работа посвящена численному анализу вертикально ориентированных упругих коаксиальных цилиндрических оболочек, внутренние полости которых полностью или частично заполнены неподвижной сжимаемой жидкостью. На её свободной поверхности принимаются во внимание эффекты плескания. Решение задачи осуществляется в осесимметричной постановке с использованием полуаналитического варианта метода конечных элементов. Поведение жидкой среды описывается волновым уравнением, которое совместно с условиями на границах приводится к слабой форме методом Бубнова–Галёркина. Математическая постановка задачи динамики тонкостенных тел формулируется с помощью вариационного принципа возможных перемещений и линейной теории тонких оболочек, основанной на гипотезах Кирхгофа–Лява. Давление жидкости на стенки конструкции вычисляется согласно уравнению Бернулли. Плескательные моды колебаний, обусловленные гравитационными эффектами на свободной поверхности жидкой среды, исключаются из разрешающей системы уравнений с помощью метода итерационной динамической конденсации. Верификация численной модели осуществлена путём сравнения с известными данными для случая одиночной оболочки, частично заполненной жидкостью. Проведена оценка влияния уровней заполнения полостей на низшие собственные частоты колебаний системы при различных вариантах кинематических граничных условий для оболочек (жёсткая заделка на обоих краях, консольное закрепление) и различной величине кольцевого зазора между ними. Установлено, что для рассмотренных конфигураций высота жидкости в кольцевом канале сильнее влияет на частотный спектр по сравнению с её уровнем в полости внутренней оболочки благодаря изменению частот колебаний в более широком диапазоне.

Сергева М.С., Тюрина А.В., Юлдашев П.В., Хохлова В.А. «Метод численного расчета генерации ультразвуковых волн разностной частоты в условиях формирования ударного фронта» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 2240101_-1-2240101_-6 (2022)

На основе нелинейного уравнения Бюргерса рассмотрена задача о генерации волны разностной частоты при взаимодействии двух интенсивных высокочастотных волн накачки. В режимах формирования ударных фронтов в профиле волны вычисление нелинейного оператора в этом уравнении представляет собой особую сложность из-за необходимости использования нескольких тысяч спектральных компонент, поэтому в работе исследован метод прореживания спектра, который позволяет существенно сократить количество гармоник, но при этом сохраняет достаточную высокую точность вычисления поля волны разностной частоты. Проведено сравнение нового метода с предложенным ранее для различного количества оставляемых в нелинейном алгоритме спектральных компонент. Показано, что новый метод удерживает меньшее число высокочастотных и большее число комбинационных компонент спектра, поэтому более точен на расстояниях до формирования ударного фронта, а на бoльших расстояниях дает выигрыш только при большом количестве оставляемых в алгоритме гармоник.

Шарфарец Б.П., Дмитриев С.П., Курочкин В.Е., Сергеев В.А. «О методе акустоэлектрического преобразования на основе электрокинетических явлений» Акустический журнал, 68, № 5, с. 571-578 (2022)

Предложена математическая модель функционирования акустоэлектрического преобразователя, основанного на использовании электрокинетического явления – потенциала течения. Теоретически показано, что потенциал течения растет пропорционально величине напряженности постоянного электрического поля накачки. Это утверждение экспериментально подтверждено. Показано, что описываемый преобразователь обладает переменной чувствительностью. Экспериментально выявлено наличие насыщения в этом процессе, обусловленное физикой процесса – его нелинейностью, а также возникновением режима турбулентного движения жидкости в теле преобразователя. Теория акустоэлектрического преобразователя, основанная на электрокинетическом явлении потенциал течения, идентична теории электроакустического преобразования, основанной на обратном потенциалу течения электрокинетическом явлении электроосмоса. Измеренная чувствительность преобразователя превосходит чувствительность аналогов. Полученные в работе результаты могут быть использованы в теории и практике конструирования обратимых электроакустических и акустоэлектрических преобразователей. Ключевые слова: акустоэлектрическое преобразование, электрокинетические явления, потенциал течения, гидродинамика потенциала течения, нелинейный режим течения жидкости, накачка энергии, чувствительность электрокинетического микрофона.

Михайлов А., Рябов Е., Сергеев С. «Оценка возможностей 3D-печати для изготовления волноводных фотонных кристаллов» Физика волновых процессов и радиотехнические системы, 25, № 3, с. 29-36 (2022)

Обсуждаются возможности использования технологии 3D-печати для изготовления волноводных фотонных кристаллов в X-диапазоне частот. Спроектированы и изготовлены фотонные кристаллы для прямоугольного волновода стандарта EIA WR-90 с сечением 22,86×10,16 мм² в 3-сантиметровом диапазоне (X-диапазон). Было проведено численное моделирования в программном пакете OpenEMS характеристик отражения фотонных кристаллов нескольких конструкций. Основываясь на результатах моделирования, были выбраны лучшие варианты конструкций, которые были изготовлены по технологии физического моделирования методом наплавления из пластика PETG. Проведены экспериментальное исследование изготовленных макетов и сравнение полученных экспериментальных данных с данными численного моделирования. Изготовленные модели волноводных фотонных кристаллов в лучших вариантах показали перепад пропускания и отражения в соответствующих частотных полосах порядка 15–20 дБ, что приемлемо для реальных технических приложений. Результаты численного моделирования и экспериментов хорошо согласуются, что говорит о высокой эффективности и хорошем контроле топологии и размеров конструктивных элементов изготавливаемых фотонных кристаллов в использованном варианте технологии 3D-печати.

Сергеева М.С., Тюрина А.В., Юлдашев П.В., Хохлова В.А. «Метод численного расчета генерации ультразвуковых волн разностной частоты в условиях формирования ударного фронта» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2240101 (2022)

На основе нелинейного уравнения Бюргерса рассмотрена задача о генерации волны разностной частоты при взаимодействии двух интенсивных высокочастотных волн накачки. В режимах формирования ударных фронтов в профиле волны вычисление нелинейного оператора в этом уравнении представляет собой особую сложность из-за необходимости использования нескольких тысяч спектральных компонент, поэтому в работе исследован метод прореживания спектра, который позволяет существенно сократить количество гармоник, но при этом сохраняет достаточную высокую точность вычисления поля волны разностной частоты. Проведено сравнение нового метода с предложенным ранее для различного количества оставляемых в нелинейном алгоритме спектральных компонент. Показано, что новый метод удерживает меньшее число высокочастотных и большее число комбинационных компонент спектра, поэтому более точен на расстояниях до формирования ударного фронта, а на больших расстояниях дает выигрыш только при большом количестве оставляемых в алгоритме гармоник.

Сердюков М.Г., Михайлов Е.А. «Планарное приближение в теории динамо со случайными коэффициентами при наличии вертикальных потоков спиральности» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2240704 (2022)

Генерация магнитных полей в различных космических объектах описывается с помощью механизма динамо. В случае галактик одной из наиболее эффективных моделей является планарное приближение, созданное для тонких дисков. Оно характеризует эволюцию поля с помощью усредненных значений параметров, связанных с кинематическими характеристиками межзвездной среды. Между тем, в случае наличия ряда активных процессов необходимо рассматривать существенные флуктуации данных параметров, а также вертикальные потоки. В настоящей работе рассмотрены уравнения для динамо в тонком диске со случайными коэффициентами, исследованы различные случайные возмущения, представляющие как астрономический, так и математический интерес. Показано наличие перемежаемости, когда старшие моменты растут быстрее младших. Важно отметить, что в настоящей работе использовались большие выборки, на порядки превышающие те, которые применялись в предшествующих работах.

Сивкова Е.Э., Вибе Д.З., Шустов Б.М. «Erratum to: Выметание пыли давлением излучения звезд и особенности химического состава дисковых галактик» Астрономический журнал, 99, № 7, с. 616-616 (2022)

DOI: 10.31857/S0004629922080059

Киселев Д.А., Старухина С.С., Ильина Т.С., Кухарская Н.Ф., Нарышкина В.Г., Сивов А.А., Чучева Г.В. «Влияние легирующей примеси на пьезоэлектрические и диэлектрические свойства тонких пленок Bi_3.25La_0.75Ti_3-xA_xO₁₂ (A – Мn, Zr, Nb)» Физика твердого тела, 64, № 10, с. 1483-1488 (2022)

Показано, что в пленках на основе лантанзамещенного титаната висмута (BLT) в зависимости от материала легирующей примеси происходят изменения микроструктуры, диэлектрических и пьезоэлектрических свойств, что приводит к изменениям коэрцитивного напряжения, внутреннего поля смещения и коэффициента управления. Ключевые слова: lead-free сегнетоэлектрические пленки, титанат висмута, электрофизические свойства, вольт-фарадные характеристики, силовая микроскопия пьезоэлектрического отклика.

Смирнов А.Н., Савин А.В., Сигов А.С. «Эмулоны и образование солитонов в дистиллированной воде» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 90-93 (2013)

Изложены новые экспериментальные факты, свидетельствующие об образовании надмолекулярных комплексов воды -эмулонов с линейными размерами 1–100 мкм и временем релаксации свыше одной секунды, состоящих из пяти фракций. Для доказательства их существования применены метод акустической эмиссии(АЭ), оптический и термический методы. Разрушение эмулонов при повышении температуры порождает в водной среде солитоны. Ключевые слова: структура воды, эмулоны, акустическая эмиссия, оптическая визуализация, термический анализ, солитоны.

Смирнов А.Н., Савин А.В., Сигов А.С. «Эмулоны и солитоны в дистиллированной воде» Прикладная физика и математика, № 2, с. 74-79 (2013)

Экспериментально несколькими независимыми методами доказана реальность существования в тщательно очищенной воде надмолекулярных комплексов с размерами от 1 до 100 мкм, которым дали название – «эмулоны». Установлено,что «талая» вода является активным метастабильным состоянием с неравновесной концентрацией ионов водорода [H⁺] и гидроксида [OH^–]. Эмулоны в «талой» воде имеют значительно меньшие размеры, чем в равновесной системе. Этим объясняется ее биологическая активность. Впервые получены снимки структурных образований в воде – эмулонов и зарегистрированны структурные изменения в воде происходящие при изменении температуры. Полидисперсность эмулонов обуславливает полимодальность отклика воды на внешние воздействия. Обнаруженные в настоящей работе надмолекулярные комплексы- эмулоны вносят существенные коррективы в представления о структуре воды. Они непротиворечиво включают в себя все ранее полученные данные, касающиеся организации H₂O в нанообъемах и дают возможность объяснить многие экспериментальные факты, которые ранее не имели стройного, научного обоснования, например, образование «парящего водяного мостика» и предсказать ряд новых эффектов. Разрушение эмулонов может сопровождаться возникновением солитонов. Качественно это явление можно описать с помощью модели phi-4 c асимметрическим двухъямным потенциалом V(u). Данная модель представляет цепочку из эмулонов, которая может находиться в нескольких устойчивых состояниях. При низких температурах основным будет состояние, при котором все эмулоны находятся в более глубокой яме, а при высоких – состояние, при котором часть из них распалась, а остальные находятся в более широкой яме. Такой переход сопровождается распространением по цепи топологического солитона обусловленного локальным переходом из одного состояния в другое.

Белозеров В.В., Буйло С.И., Бушкова Е.С., Мотин В.Н., Недзельский Д.А., Сидоренко В.Я. «Автоматизированные термо-акустические комплексы – анализаторы» Промышленные АСУ и контроллеры, № 5, с. 5058 (2003)

Рассматриваются автоматизированные термо-акустические комплексы-анализаторы (АТАКА), предназначенные для исследования физико-химических характеристик твердых веществ и материалов, применяемых в различных областях науки и техники.

Зотов Л.В., Сидоренков Н.С., Бизуар К.Ж. «Аномалии чандлеровского колебания полюса в 2010-е годы» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 3, с. 64-72 (2022)

Земля вращается неравномерно: положение полюса дрейфует и описывает круги с годовым и чандлеровским (433 суток) периодами, скорость вращения Земли также меняется. В начале 2000-х годов амплитуда чандлеровского колебания начала убывать и в 2017–2020 гг. достигла исторического минимума, сравнимого лишь с минимумом 1920-х годов. Мы показываем, что как и тогда, сейчас проиcходит изменение фазы чандлеровского колебания. С 2016 года длительность суток LOD начала уменьшаться, а скорость вращения планеты, соответственно, расти. В 2021 году LOD достигла минимума более глубокого, чем минимум 90-летней давности. В работе выделены и сопоставлены тенденции во вращении Земли на длительном интервале времени с особым вниманием к явлениям последнего десятилетия

Зубко А.Е., Самохин А.А., Сидорин А.В. «Об использовании модели поверхностного испарения в условиях лазерной абляции поглощающих диэлектрических жидкостей» Инженерная физика, № 5, с. 13-19 (2016)

Анализируется область применимости модели поверхностного испарения для случая наносекундной лазерной абляции поглощающих диэлектрических жидкостей. Примером такого режима является воздействие на воду импульсов лазерного излучения с длиной волны в диапазоне 2,94 мкм, которое поглощается на глубине порядка одного микрона, значительно превышающей длину теплового влияния от поверхностного эффекта испарительного охлаждения. Верхний предел области применимости рассматриваемой модели определяется величиной подповерхностного максимума температурного профиля в облучаемой жидкости, который не должен превышать температуру предельного перегрева, когда в перегретой метастабильной жидкости начинается процесс объемного взрывного вскипания. Показано, что на пределе области применимости модели поверхностного испарения величина испарительного давления отдачи может быть сравнима с атмосферным давлением, превышая при этом величину термоакустического сигнала, и заметно зависит от коэффициента массовой аккомодации. Ключевые слова: лазерная абляция, поверхностное испарение, коэффициент массовой аккомодации, взрывное вскипание.

Зайцев С.В., Тихоцкий С.А., Силаев А.В., Ананьев А.А., Ужегов Д.В., Кудряшов И.Ю., Васекин Б.В., Кондрашенко С.И., Хлюпин А.Н., Кулыгин Д.А., Базилевич С.О. «Применение оптимизационных алгоритмов для решения задач планирования морских сейсморазведочных работ с донными станциями в условиях арктического шельфа» Геофизические исследования, 23, № 2, с. 55-72 (2022)

Представлен алгоритм оптимизации траекторий и последовательности движения флота морских сейсморазведочных судов при решении задачи морской сейсморазведки с использованием донных станций, основанный на решении задачи коммивояжёра со смешанной доставкой и сбором товара, известной в литературе как TSPDC (Traveling Salesman Problem with mixed Delivery and Collections). Приведено описание расширения алгоритма на задачу, принимающую во внимание статические закрытые зоны, которые моделируют ледовую и метеорологическую обстановку, непригодную для движения судна. Алгоритм с применением путей Дубинса обеспечивает близкий к минимальному путь, учёт реальных характеристик движения судов и их скорости при выполнении различных типов работ (укладка донных станций, сбор станций, маневрирование и т.д.). Научная новизна исследования заключается в применении решения задачи TSPDC к задачам морской геофизики с условием наличия закрытых зон и разработке алгоритма оптимизации работ сейсмических судов с использованием донных станций, что актуально в условиях арктического шельфа в период ограниченной навигации. Описанный в статье алгоритм позволяет учитывать возврат судна для сбора оборудования при работе с донными станциями в транзитной зоне. Разработанный алгоритм планирования проведения морских сейсморазведочных работ лёг в основу прикладного программного обеспечения. Приводится формализация задачи, результаты работы алгоритма и примеры планирования на тестовых данных. Затронуты вопросы о допустимых ограничениях для предложенного алгоритма. Полученные результаты применимы для дальнейшего использования при реализации задач по оптимизации плана работ сейсморазведочной морской съёмки с несколькими судами как при планировании сейсморазведочных работ, так и при корректировке планов непосредственно на судне. Применение также оправдано в случае необходимости повторного захода на профиль (например, при повторной отработке бракованного участка работ).

Иванов М.С., Буряков А.М., Силибин М.В. «Исследование локальных пьезо- и сегнетоэлектрических свойств в одноионном молекулярном комплексе Zn/Dy» Письма в Журнал технической физики, 48, № 20, с. 22-26 (2022)

Методами локальной атомно-силовой микроскопии в пьезоотклике и импульсной спектроскопии исследованы пьезо- и сегнетоэлектрические свойства в одноионном молекулярном комплексе Zn/Dy. Показано, что выбранная стратегия синтеза интегрированных магнитоэлектрических молекулярных систем позволяет выращивать молекулярные монокристаллы в полярной группе. Продемонстрирована возможность переключения собственной доменной структуры при приложении напряжения смещения +15 V, а также возможность изменения наведенной доменной структуры (переполяризации) при приложении напряжения смещения –20 V. Вычислен эффективный локальный пьезоэлектрический коэффициент d33, который достигает порядка 14 pm/V при приложении напряжения смещения 50 V. Ключевые слова: интегрированные магнитоэлектрические молекулярные системы, одноионный молекулярный хиральный комплекс, Zn/Dy, атомно-силовая микроскопия пьезоотклика.

Ягудин И.Р., Гафаров Р.М., Сираев И.А., Ахтямов Р.А. «Влияние нелинейных искажений на качество полевых данных в вибрационной сейсморазведке» Геофизика, № 4, с. 58-63 (2022)

Наличие нелинейных искажений (distortion) в вибрационной сейсморазведке на сегодняшний день является одним из главных спорных моментов, при оценке качества полевого материала который также оказывает существенное влияние на производительное время. В статье изложена природа возникновения нелинейных искажений в вибрационной сейсморазведке. Показано наличие нелинейных искажений на реальном волновом поле виброграммы и реального свипсигнала. С помощью скользящей фильтрации было показано отсутствие влияния нелинейных искажений на реальное волновое поле после корреляции.

Зыбин К.П., Ильин А.С., Копьев А.В., Сирота В.А. «О вырождении нелинейности в турбулентной системе» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 506, № 1, с. 26-30 (2022)

Рассмотрена динамика статистически однородного и изотропного магнитного поля, генерируемого несжимаемым турбулентным плазменным потоком с большим, но конечным, магнитным числом Прандтля. Оказывается, что в масштабах меньших, чем вязкий масштаб Колмогорова, нелинейное обратное воздействие магнитного поля на динамику жидкости экспоненциально затухает, несмотря на экспоненциально быстрый рост магнитного поля. Показано, что анизотропия диффузии в космической плазме приводит к дополнительному усилению эффекта затухания обратного воздействия. Также показано, что вырождение обратного воздействия приводит к энергетическому парадоксу, который разрешается на более поздней стадии развития начальных возмущений при приближении пространственного масштаба магнитных флуктуаций к колмогоровскому. Обсуждается возможность вырождения нелинейности в более сложных системах: нечто подобное может иметь место в гидродинамической турбулентности, давая возможность найти ключ к ее теоретическому анализу.

Ситдикова Л.Ф., Гималтдинов И.К. «Отражение и преломление звуковых волн на границе пузырьковая жидкость–пористая среда, насыщенная пузырьковой жидкостью» Прикладная механика и техническая физика, 83, № 5, с. 140-149 (2022)

Теоретически исследовано отражение и прохождение гармонических волн на границе между пузырьковой жидкостью и пористой средой, насыщенной этой жидкостью. Изучено влияние параметров системы на коэффициенты отражения и прохождения через границы раздела двух сред. Установлено, что для границы пузырьковая жидкость–пористая среда, насыщенная пузырьковой жидкостью, существует диапазон частот, в котором отражение происходит так же, как от свободной поверхности, а обратное отражение – как от жесткой стенки.

Жуков Б.И., Лихачев В.Н., Сихарулидзе Ю.Г. «Алгоритм безопасной посадки космического аппарата при спуске с окололунной орбиты» Космические исследования, 60, № 5, с. 384-395 (2022)

Рассматривается задача безопасной посадки космического аппарата, имеющего комбинированную двигательную установку, с окололунной орбиты в заданное место на поверхности Луны. Безопасность посадки обеспечивается выполнением ограничений на параметры движения в момент прилунения, а также возможностью горизонтального перемещения аппарата относительно поверхности Луны для коррекции места посадки с учетом величины уклона, отсутствия крупных камней и глубоких ям. В алгоритме управления спуском используется решение модельной задачи “свободное падение-торможение”. Для коррекции места прилунения применяется алгоритм пропорционального наведения. Осуществляется адаптация к фактической величине кажущегося ускорения. Статистическими испытаниями показана работоспособность алгоритма, получена оценка точности приведения и расхода топлива с учетом всех ограничений на работу двигательной установки при выполнении условий безопасного прилунения.

Донченко С.С., Давлатов Р.А., Соколов Д.А., Лавров Е.А., Скакун И.О. «Состояние макетирования ключевых узлов космической гравитационно-волновой антенны SOIGA» Труды Института прикладной астрономии РАН № 56, с. 3-13 (2021)

Для регистрации гравитационных волн в диапазоне от 0.01 до 1 Гц предложен проект отечественной космической гравитационно-волновой антенны на орбите ГЛОНАСС под названием «SOIGA». Антенна состоит из 12 космических аппаратов, размещённых в трех орбитальных плоскостях ГЛОНАСС. В настоящей статье рассмотрены основные узлы «SOIGA»: межспутниковый лазерный высокоточный интерферометрический дальномер и система «спутника, свободного от сноса». В работе описана функциональная схема межспутниковой оптической интерферометрической системы. На ее основе был разработан наземный макет. Первые результаты демонстрируют точность измерений интерферометрической системы на уровне ±0.5 нм. В статье предложен комбинированный метод оценки положения бортовой пробной массы (ПМ) в системе «спутника, свободного от сноса». Предложен и разработан наземный стенд полунатурного моделирования с подвесом ПМ. Выполнена оценка точности емкостной измерительной системы, которая составила ≡1.3 нм. По результатам экспериментальных исследований определены направления дальнейшего развития макетов основных узлов проекта «SOIGA».

Болсуновский А.Л., Брагин Н.Н., Бузоверя Н.П., Перченков Е.С., Чернышев И.Л., Скоморохов С.И. «Расчетно-экспериментальные исследования малошумного самолета с ламинарным крылом и двигателями над задней кромкой крыла» Математическое моделирование, 34, № 7, с. 5-23 (2022)

лавным направлением развития современной коммерческой авиации является не только повышение безопасности и топливной эффективности самолётов, но и снижение воздействия на окружающую среду, особенно по допустимому шуму на местности. Одной из идей является перенос силовой установки на верхнюю поверхность крыла для экранирования шума двигателя крылом. Такое решение может приводить к усугублению неблагоприятных явлений трансзвуковой интерференции между элементами планера, вынуждая снижать крейсерскую скорость до числа Маха M=0.7–0.75, вместо наиболее распространенной M=0.78–0.8. Решение проблемы интерференции на крейсерском режиме для малошумных компоновок требует усовершенствования устоявшейся методики проектирования.

Власов В.И., Скороходов С.Л. «Аналитическое решение задачи о кавитационном обтекании клина. II» Журнал вычислительной математики и математической физики, 61, № 11, с. 1873-1893 (2021)

Дано аналитическое решение плоской задачи о симметричном кавитационном обтекании клина идеальной жидкостью для двуспиральной схемы Тулина замыкания каверны. Решение выражено через гипергеометрическую функцию Лауричеллы. Выполнена развернутая численная реализация решения и проведен его асимптотический анализ. Изучена спиральная структура вихрей, замыкающих каверну, в том числе получена оценка размера вихря. Найдена асимптотика по x→∞ ширины следа. Установлены также асимптотики коэффициента сопротивления c_x и относительных размеров каверны при стремлении числа кавитации Q к нулю.

Скорынина Г.В., Доронкин А.В. «Адаптивное формирование выборки измерений аппаратуры спутниковой навигации высокоорбитального космического аппарата» Труды Института прикладной астрономии РАН № 59, с. 14-18 (2021)

С 2017 г. в АО «Корпорация «Комета» ведётся разработка аппаратуры спутниковой навигации для высокоорбитальных космических аппаратов (КА). Алгоритмы определения положения и скорости КА для такой аппаратуры должны работать в разрывном навигационном поле при малом числе одновременно видимых навигационных спутников и медленном изменении взаимного расположения навигационных спутников и КА. Указанные обстоятельства часто приводят к плохой обусловленности задачи обработки измерений аппаратуры спутниковой навигации. В комплексе алгоритмов для вышеупомянутой аппаратуры спутниковой навигации задача определения вектора положения и скорости КА решается в несколько этапов: получение начального приближения, накопление сглаженных измерений, формирование нормального места, обработка нормальных мест. Наиболее трудным с вычислительной точки зрения является этап формирования нормального места, на котором с помощью метода наименьших квадратов обрабатываются сглаженные измерения. Чтобы избежать плохой обусловленности в задаче формирования нормального места, используется алгоритм адаптивного формирования выборки. В его основе лежит оценка обусловленности решаемой задачи при каждом поступлении новых сглаженных измерений. Алгоритм обработки запускается только в том случае, если задача оказывается хорошо обусловленной. В отличие от специальных методов решения плохо обусловленных задач алгоритм адаптивного формирования выборки измерений не требует большого объёма дополнительных вычислений и сложного анализа их результатов. При его применении автоматически определяется величина интервала накопления сглаженных измерений для формирования нормального места. По результатам моделирования использование этого алгоритма обеспечивает сходимость алгоритма формирования нормальных мест примерно в 98 процентах случаев, позволяя получить оценку вектора положения и скорости КА с необходимой точностью.

Грибанова М.С., Скурихина Е.А. «Прогноз параметров вращения Земли с использованием методов локальной аппроксимации» Труды Института прикладной астрономии РАН № 54, с. 11-20 (2020)

Приведено исследование применимости метода локальной аппроксимации для прогноза ПВЗ. Изложено краткое теоретическое обоснование метода локальной аппроксимации. Проведено тестирование различных возможностей алгоритма для поиска оптимальных условий при прогнозировании. На основании полученных результатов установлено, что наиболее точный и оперативный прогноз для координат полюса получается итерационным методом на опорном интервале в семь лет и с использованием размерности многомерного представления около 340 дней, для UT1–UTC на интервале в три года и 180 дней. Представлены результаты и их анализ на основании сравнения с данными, полученными в IERS, в Институте прикладной астрономии Российской академии наук (ИПА РАН), а также с данными лучших методов пилотного проекта IERS по комбинированию прогнозов ПВЗ (EOPCPPP, Earth Orientation Parameters Combination of Prediction Pilot Project) за период 2011–2015 гг. Точность краткосрочного прогноза до 10 дней для координат полюса близка к точности результатов годовых отчетов IERS 2016–2018 гг. и лучших методов EOPCPPP (менее 3 мс дуги): до 40 дней сопоставима по точности (лучше 8 мс дуги), в то время как точность прогноза до 90 дней несколько хуже. Среднесрочные и долгосрочные прогнозы всемирного времени уступают прогнозам IERS, но все же дают хорошие результаты. Главным достижением стало СКО прогноза на 1 день для всемирного времени. По данным за 2018–2019 гг. оно составило 0.08 мс, что ближе всего к точности прогноза IERS.

Курдубов С.Л., Скурихина Е.А. «Об оценке точности высокочастотного ряда всемирного времени» Труды Института прикладной астрономии РАН № 57, с. 23-27 (2021)

Рассмотрена проблема оценки точности временных рядов разностей UT1–UTC высокого временного разрешения при условии, что эталонные ряды заданы раз в сутки. Эта задача стала особенно актуальной в связи с появлением наблюдений для определения Всемирного времени несколько раз в сутки на регулярной основе. Для рассматриваемого высокочастотного ряда и эталонного ряда строятся сглаженные ряды путём скользящей интерполяции значений полиномами различных степеней с использованием нескольких значений ряда вокруг интерполируемой точки. Производится гармонический анализ разностей исходных рядов и интерполированных. СКО разностей оригинального и интерполированного рядов предложено в качестве оценки внутренней точности ряда. В статье использован ряд Всемирного времени, полученный в ИПА РАН в результате 1-часовых наблюдений геодезических радиоисточников (квазаров) 13-метровыми быстроповоротными радиоинтероферометрическими антеннами нового поколения (VGOS), на базе «Бадары» – «Зеленчукская». Наблюдения проводились в диапазонах S/X по программе наблюдений R 3–4 раза в сутки. Корреляционная обработка проводилась на корреляторе ИПА РАН RAS FX. Вторичная обработка выполнялась при помощи разработанного в ИПА РАН программного пакета QUASAR. Для анализа оценки точности ряда в статье использовался промежуток с февраля 2019 г. по февраль 2020 г. В качестве эталонного ряда были использованы ряд Международной службы вращения Земли и систем отсчета IERS, а именно ряд ПВЗ срочной службы IERS-finals. Было показано, что построенный в ИПА РАН высокочастотный ряд определений UT1–UTC не имеет долгопериодических разностей с международным рядом IERS-finals. Сглаженный ряд ИПА РАН согласован с рядом IERS-finals на уровне 18 мкс по СКО. Высокочастотные флуктуации ряда частично имеют гармоническую природу и могут быть обусловлены неточностью модели внутрисуточных вариаций ПВЗ.

Смирнов А.В., Холодкова А.А., Шишковский И.В. «Исследование подходов к получению пьезокерамики BaTiO₃: влияние метода формования и размера частиц порошка» Письма в Журнал технической физики, 48, № 21, с. 10-13 (2022)

первые показана возможность получения образцов пьезокерамики BaTiO₃ с величинами пьезомодуля d₃₃ в диапазоне 240–270 pC/N из коммерчески доступного порошка методами вибрационного прессования и полусухого прессования без применения затратных методов допирования и/или легирования исходного порошка и текстурирования пьезокерамики. Метод вибрационного прессования с давлением 10 MPa позволяет получать структуру и свойства образцов, схожие с получаемыми методом полусухого прессования с давлением 100 MPa. Ключевые слова: бессвинцовая пьезокерамика, титанат бария, пьезоэлектрические свойства, вибрационное прессование, прессование.

Смирнов А.Н., Савин А.В., Сигов А.С. «Эмулоны и образование солитонов в дистиллированной воде» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 90-93 (2013)

Изложены новые экспериментальные факты, свидетельствующие об образовании надмолекулярных комплексов воды -эмулонов с линейными размерами 1–100 мкм и временем релаксации свыше одной секунды, состоящих из пяти фракций. Для доказательства их существования применены метод акустической эмиссии(АЭ), оптический и термический методы. Разрушение эмулонов при повышении температуры порождает в водной среде солитоны. Ключевые слова: структура воды, эмулоны, акустическая эмиссия, оптическая визуализация, термический анализ, солитоны.

Смирнов А.Н., Савин А.В., Сигов А.С. «Эмулоны и солитоны в дистиллированной воде» Прикладная физика и математика, № 2, с. 74-79 (2013)

Экспериментально несколькими независимыми методами доказана реальность существования в тщательно очищенной воде надмолекулярных комплексов с размерами от 1 до 100 мкм, которым дали название – «эмулоны». Установлено,что «талая» вода является активным метастабильным состоянием с неравновесной концентрацией ионов водорода [H⁺] и гидроксида [OH^–]. Эмулоны в «талой» воде имеют значительно меньшие размеры, чем в равновесной системе. Этим объясняется ее биологическая активность. Впервые получены снимки структурных образований в воде – эмулонов и зарегистрированны структурные изменения в воде происходящие при изменении температуры. Полидисперсность эмулонов обуславливает полимодальность отклика воды на внешние воздействия. Обнаруженные в настоящей работе надмолекулярные комплексы- эмулоны вносят существенные коррективы в представления о структуре воды. Они непротиворечиво включают в себя все ранее полученные данные, касающиеся организации H₂O в нанообъемах и дают возможность объяснить многие экспериментальные факты, которые ранее не имели стройного, научного обоснования, например, образование «парящего водяного мостика» и предсказать ряд новых эффектов. Разрушение эмулонов может сопровождаться возникновением солитонов. Качественно это явление можно описать с помощью модели phi-4 c асимметрическим двухъямным потенциалом V(u). Данная модель представляет цепочку из эмулонов, которая может находиться в нескольких устойчивых состояниях. При низких температурах основным будет состояние, при котором все эмулоны находятся в более глубокой яме, а при высоких – состояние, при котором часть из них распалась, а остальные находятся в более широкой яме. Такой переход сопровождается распространением по цепи топологического солитона обусловленного локальным переходом из одного состояния в другое.

Смирнов А.Н. «Структура воды. Эмулоны» Инженерная физика, № 7, с. 10-22 (2012)

Экспериментально несколькими независимыми методами доказана реальность существования в тщательно очищенной воде надмолекулярных комплексов размерами 1–100 мкм, которым дали название – «эмулоны». Установлено, что «талая» вода является активным метастабильным состоянием с неравновесной концентрацией ионов водорода [H⁺] и гидроксида [OH^–]. Эмулоны в «талой» воде имеют значительно меньшие размеры, чем в равновесной системе. Этим объясняется ее биологическая активность. Впервые получены снимки структурных образований в воде – эмулонов и зарегистрированы структурные изменения в воде происходящие при изменении температуры. Полидисперсность эмулонов обуславливает полимодальность отклика воды на внешние воздействия. Обнаруженные в настоящей работе надмолекулярные комплексы – эмулоны – вносят существенные коррективы в представления о структуре воды. Они непротиворечиво включают в себя все ранее полученные данные, касающиеся организации H₂O в нанообъемах и дают возможность объяснить многие экспериментальные факты, которые ранее не имели стройного, научного обоснования, например, образование «парящего водяного мостика» и предсказать ряд новых эффектов. Ключевые слова: структура воды, эмулоны, талая вода, парящий водяной мостик, акустическая эмиссия, аномальные точки воды, полимодальность.

Смирнов А.С., Смольников Б.А. «Оптимизация режимов гашения колебаний пространственного двойного маятника. i. Постановка задачи» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 9, № 2, с. 357-365 (2022)

Обсуждаются вопросы оптимального гашения колебаний пространственного двойного маятника, шарнирные оси которого не коллинеарны друг другу. В качестве вариантов гашения рассматриваются как просто пассивное гашение, связанное с действием вязкого трения, так и совместное пассивное и активное гашение, причем активные воздействия формируются по принципу коллинеарного управления. Для обоих случаев приводится аналитическое решение уравнений движения системы в рамках линейной модели, отчетливо демонстрирующее гашение движений по собственным формам колебаний исходной консервативной модели. Рассматриваются критерии оптимизации, характеризующие эффективность процессов затухания движений системы. Отмечается, что для получения наиболее ярко выраженных режимов гашения следует максимизировать степень устойчивости или минимизировать интегральный энерго-временной показатель. Кроме того, обсуждаются основные достоинства и недостатки указанных критериев оптимизации. Данная статья является основой для последующего исследования, которое будет представлено в виде отдельной статьи «Оптимизация режимов гашения колебаний пространственного двойного маятника. II. Решение задачи и анализ результатов».

Калью В.А., Краснописцев Н.В., Лосев Г.И., Некрасов В.Н., Петрова В.В., Смирнов Д.А. «Сравнение результатов измерений уровней подводного шума источника, полученных прямым методом и с использованием векторно-фазовой обработки» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 3, с. 121-127 (2022)

Объект и цель научной работы. Оценки уровня подводного шума движущегося широкополосного источника, получаемые прямым и косвенным методами, с использованием комбинированного приемника звукового давления и компонент вектора колебательной скорости.Материалы и методы. Теоретические исследования с помощью компьютерного моделирования, натурные эксперименты в реальных условиях измерения, статистический анализ результатов экспериментов.Основные результаты. По представительным выборкам выполнено сравнение оценок уровня шума, получаемых прямым методом, только по каналу звукового давления, и косвенным методом, путем пересчета значений потокаакустической мощности в идеальных условиях и в условиях реальной акватории.Заключение. В идеальных условиях измерения статистически значимое различие двух способов оценивания имеет место только на частотах ниже 16 Гц. По результатам натурного эксперимента в реальных условиях показано, что оценка,полученная на основе вектора плотности потока мощности, обладающего пространственной избирательностью, характеризуется большей достоверностью и точностью, т.к. меньше подвержена влиянию отражений от границ акватории.

Лебле С.Б., Смирнова Е.С. «О диагностических соотношениях между акустической и энтропийной модами» Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Физико-математические науки, № 4, с. 84-89 (2021)

Аналитически установлены соотношения, связывающие возмущения для акустического и энтропийного (стационарного) режимов, и получены решаемые диагностические уравнения. Эти уравнения задают акустические и энтропийные режимы в произвольном стратифицированном газе при условии устойчивости. Диагностические соотношения не зависят от времени и определяют акустический и энтропийный режимы. Они предоставляют возможность однозначно разложить общий вектор возмущений на акустическую и неакустическую (энтропийную) части в любой момент в пределах всего доступного диапазона высот.

Смирнов А.С., Смольников Б.А. «Оптимизация режимов гашения колебаний пространственного двойного маятника. i. Постановка задачи» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 9, № 2, с. 357-365 (2022)

Обсуждаются вопросы оптимального гашения колебаний пространственного двойного маятника, шарнирные оси которого не коллинеарны друг другу. В качестве вариантов гашения рассматриваются как просто пассивное гашение, связанное с действием вязкого трения, так и совместное пассивное и активное гашение, причем активные воздействия формируются по принципу коллинеарного управления. Для обоих случаев приводится аналитическое решение уравнений движения системы в рамках линейной модели, отчетливо демонстрирующее гашение движений по собственным формам колебаний исходной консервативной модели. Рассматриваются критерии оптимизации, характеризующие эффективность процессов затухания движений системы. Отмечается, что для получения наиболее ярко выраженных режимов гашения следует максимизировать степень устойчивости или минимизировать интегральный энерго-временной показатель. Кроме того, обсуждаются основные достоинства и недостатки указанных критериев оптимизации. Данная статья является основой для последующего исследования, которое будет представлено в виде отдельной статьи «Оптимизация режимов гашения колебаний пространственного двойного маятника. II. Решение задачи и анализ результатов».

Ляпин А.Г., Смородин А.И., Володин А.В., Смородин А.А., Самолюк Д.Ю., Мусин С.В. «Экологически чистые методы очистки, обеззараживания, опреснения и активации воды из произвольного природного источника» Экологические системы и приборы, № 8, с. 1542 (2009)

Рассмотрен метод получения питьевой воды повышенного качества из произвольного природного источника, включая морскую и дренажную, с применением интенсивного озонирования, кавитации и при одновременном воздействии сильных импульсных электромагнитных полей с наносекундными параметрами (ЭМП), порождающих акустическое и оптическое излучение в широком диапазоне длин волн. Ключевые слова: очистка воды; озон; обеззараживание; активация.

Ляпин А.Г., Смородин А.И., Володин А.В., Смородин А.А., Самолюк Д.Ю., Мусин С.В. «Экологически чистые методы очистки, обеззараживания, опреснения и активации воды из произвольного природного источника» Экологические системы и приборы, № 8, с. 1542 (2009)

Рассмотрен метод получения питьевой воды повышенного качества из произвольного природного источника, включая морскую и дренажную, с применением интенсивного озонирования, кавитации и при одновременном воздействии сильных импульсных электромагнитных полей с наносекундными параметрами (ЭМП), порождающих акустическое и оптическое излучение в широком диапазоне длин волн. Ключевые слова: очистка воды; озон; обеззараживание; активация.

Ковалев Ю.А., Васильков В.И., Ермаков А.Н., Виняйкин Е.Н., Попов М.В., Согласнов В.А., Ларионов М.Г., Николаев Н.Я., Миронова Е.Н., Бургин М.С., Ковалев Ю.Ю., Войцик П.А., Лисаков М.М., Кутькин А.М., Алакоз А.В., Шахворостова Н.Н., Белоусов К.Г., Коваленко А.В. «Проект «РадиоАстрон». Калибровка космического телескопа в полете в диапазонах 6.2, 18 и 92 см в 2015–2018 гг.» Труды Института прикладной астрономии РАН № 54, с. 32-39 (2020)

Представлены результаты мониторинга радиометрических измерений в юстировочных сеансах, выполненных относительно первичных калибраторов по потоку, – остатков Сверхновых Кассиопея-А и Крабовидная туманность. Данные обработаны новой автоматизированной системой, предназначенной для обработки и калибровки параметров космического радиотелескопа по данным юстировочных сеансов. Для каждого диапазона получены эквивалентные спектральные плотности потока излучения системы и калибровочные амплитуды восьми внутренних генераторов шумового сигнала (основные и резервные, Ян) для использования при калибровках наземно-космического интерферометра в каналах левой и правой круговых поляризаций. Анализ показывал, что в пределах погрешности измерений все калибровки были стабильны в исследованный 4-летний период, а температуры собственных шумов космического радиотелескопа во всех диапазонах – близки к измеренным в первые два года полета.

Ковалев Ю.А., Ермаков А.Н., Васильков В.И., Согласнов В.А., Лисаков М.М., Ковалев Ю.Ю. «Шумы системы и точность первичных калибраторов и шкал плотности потока излучения по данным космического телескопа РадиоАстрон» Астрофизический бюллетень, 77, № 3, с. 360-368 (2022)

Исследуется физическая причина обнаруженного рассогласования калибровок космического радиотелескопа по первичным калибраторам плотности потока излучения объектов Кассиопея А и Крабовидная туманность. Двадцать внутренних основных и резервных источников шума анализируются как вторичные эталоны космического радиотелескопа, измеряемые относительно первичных в единицах спектральной эквивалентной плотности потока в Ян в трех точных шкалах по данным четырехлетнего мониторинга калибровок космического радиотелескопа в диапазонах длин волн 6.2, 18 и 92 см в 2015–2018 гг. Цели работы: 1) найти и устранить причину этого рассогласования; 2) предложить метод поверки калибраторов и шкал плотности потока на основе анализа спектральной эквивалентной плотности потока; 3) исследовать стабильность спектральной эквивалентной плотности потока излучения собственных шумов космического радиотелескопа. Показано, что выявленное несоответствие калибровок космического радиотелескопа обусловлено неточностью используемых значений плотностей потока излучения первичных калибраторов. Лучше учесть переменность калибраторов позволяют новые калибровочные шкалы, предложенные в 2014 и 2017 гг., Они дают более точные значения спектральной эквивалентной плотности потока, чем полученные по экстраполированным данным в общепринятой шкале 1977 г. Усреднение спектральной эквивалентной плотности потока по калибраторам практически устраняет различия между шкалами. Искусственный эталон (генератор шума) телескопа можно использовать при определенных условиях не только как обычный вторичный калибратор, но и как индикатор взаимного соответствия калибраторов и шкал спектральной плотности потока излучения.

Донченко С.С., Давлатов Р.А., Соколов Д.А., Лавров Е.А., Скакун И.О. «Состояние макетирования ключевых узлов космической гравитационно-волновой антенны SOIGA» Труды Института прикладной астрономии РАН № 56, с. 3-13 (2021)

Для регистрации гравитационных волн в диапазоне от 0.01 до 1 Гц предложен проект отечественной космической гравитационно-волновой антенны на орбите ГЛОНАСС под названием «SOIGA». Антенна состоит из 12 космических аппаратов, размещённых в трех орбитальных плоскостях ГЛОНАСС. В настоящей статье рассмотрены основные узлы «SOIGA»: межспутниковый лазерный высокоточный интерферометрический дальномер и система «спутника, свободного от сноса». В работе описана функциональная схема межспутниковой оптической интерферометрической системы. На ее основе был разработан наземный макет. Первые результаты демонстрируют точность измерений интерферометрической системы на уровне ±0.5 нм. В статье предложен комбинированный метод оценки положения бортовой пробной массы (ПМ) в системе «спутника, свободного от сноса». Предложен и разработан наземный стенд полунатурного моделирования с подвесом ПМ. Выполнена оценка точности емкостной измерительной системы, которая составила ≡1.3 нм. По результатам экспериментальных исследований определены направления дальнейшего развития макетов основных узлов проекта «SOIGA».

Подымова Н.Б., Соколовская Ю.Г. «Лазерный оптико-акустический метод оценки локальной микротрещиноватости образцов минералов» Известия РАН. Серия физическая, 86, № 11, с. 1622-1627 (2022)

Предложен и экспериментально реализован лазерный оптико-акустический метод измерения спектральной мощности импульсов продольных ультразвуковых волн, обратно рассеянных на локальных микротрещинах в образцах полевых шпатов. Установлена прямая корреляция между возрастанием уровня этой мощности и увеличением локальной концентрации микротрещин в образцах.

Солихов Д.К., Двинин С.А., Нурулхаков Ш.С. «Об угловой зависимости порога конвективной неустойчивости и коэффициента усиления для встречных взаимодействующих волн» Доклады академии наук республики Таджикистан, 63, № 1-2, с. 69-77 (2020)

В задаче вынужденного рассеяния двумерно локализованной волны накачки найдена зависимость порога неустойчивости, коэффициента усиления встречных волн от угла рассеяния. Показано, что с увеличением угла рассеяния порог и коэффициент усиления возрастают.

Солнцев И.А., Карабасов С.А. «Разработка неструктурированного кода для вращающихся зон на основе метода Кабаре с улучшенными спектральными свойствами» Математическое моделирование, 34, № 7, с. 73-92 (2022)

Разрабатывается модификация схемы Кабаре для вращающихся сеток, окруженных внешней фиксированной зоной. Кабаре – консервативная/характеристическая схема второго порядка по пространству и времени с компактным шаблоном, которая обладает малодиссипативными и низкодисперсионными свойствами в задачах вычислительной аэроакустики. Чтобы расширить этот метод для задачи обтекания вращающегося пропеллера, добавлена аппроксимация неинерциальных членов во вращающихся зонах для консервативных шагов и разработана соответствующая модификация характеристического шага на скользящей контактной поверхности. Реализован эволюционный подход, обеспечивающий сохранение потоков консервативных переменных через контактную поверхность. Разрабатываемая версия дополнена алгоритмом улучшения дисперсионных свойств схемы с помощью введения антидисперсионного члена, выраженного через производную потоков. Процедура нелинейной коррекции расширена модифицированным ограничителем потока, позволяющим снизить уровень диссипации решения. Выполнено тестирование кода на задачах распространения акустических плоских волн через контактные поверхности и вращающуюся зону. Показано, что разрабатываемый метод сохраняет основные характеристики базового алгоритма Кабаре

Соловьева М.А., Потемка А.К., Белов М.В., Пятилова А.М., Токарев М.Ю. «Задачи и методика сейсмоакустических и гидроакустических исследований геоморфологических особенностей севера Баренцева моря в рейсе TTR-20» Геотехника, 13, № 6, с. 93-102 (2021)

Арктический шельф является объектом новейших исследований как с практической точки зрения (исследование возможных залежей углеводородного сырья), так и с научной (изучение четвертичного покровного оледенения). Кроме того, несмотря на достаточно детальную изученность западной части Баренцева моря, восточная часть (российская) по-прежнему остается слабо изученной. В связи с этим работы, проводимые в Арктическом регионе и, в частности, на шельфе Баренцева моря, являются актуальными. В связи со сложными геологическими (наличием комплекса ледниковых отложений) и климатическими условиями, удаленностью региона исследований от населенных пунктов методика морских геофизических исследований требует формирования оптимального программно-аппаратного комплекса для решения поставленных геологических задач. В рамках данного исследования предлагается комплекс гидроакустических и сейсмоакустических работ, обеспечивающих непрерывность работ и высокое качество получаемых данных, которые были опробованы в рейсе TTR-20 осенью 2021 года.

Винокуров А., Атапин К., Бордолои О.П., Саркисян А., Кашияп Ю., Чакраборти М., Рахна П.Т., Костенков А., Соловьева Ю., Фабрика С., Сафонова М., Гогои Р., Сутариа Ф., Мурти Дж. «Одновременные наблюдения ультраяркого рентгеновского источника Holmberg II X-1 в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах с помощью индийской космической миссии AstroSat» Астрофизический бюллетень, 77, № 3, с. 258-275 (2022)

Представлены результаты восьми одновременных наблюдений в ультрафиолетовом (УФ) и рентгеновском диапазонах сильно переменного ультраяркого рентгеновского источника (ultraluminous X-ray source, ULX) Holmberg II X-1, выполненных с помощью AstroSat – индийского космического спутника, работающего в нескольких диапазонах длин волн. В течение всего периода наблюдений с конца 2016 г. по начало 2020 г. Holmberg II X-1 показал умеренную рентгеновскую светимость около 8·10³⁹ эрг с^–1 и жесткий степенной спектр с Γ≤1.9. Продемонстрированная объектом в наблюдениях AstroSat низкая амплитуда вариаций рентгеновского потока (около 50% от величины минимального потока) и незначимая переменность в УФ-диапазоне (верхний предел примерно 25%) не позволили надежно обнаружить корреляцию между изменениями потоков в этих диапазонах. При этом в пределах каждого конкретного наблюдения амплитуда рентгеновской переменности оказалась более высокой, достигая фактора 2–3 относительно среднего уровня, однако она наблюдается в виде относительно коротких стохастических вспышек. Полученные результаты были рассмотрены с точки зрения трех моделей: прогретых рентгеновским излучением фотосферы звезды-донора, диска и ветра. Мы также оценили нижний предел переменности объекта в рентгеновском диапазоне, который позволил бы отвергнуть хотя бы некоторые из перечисленных моделей.

Мухамадиев А.А., Солодовников А.В. «Моделирование выбросов и экологический мониторинг на объектах нефтегазового комплекса» Экологические системы и приборы, № 3, с. 19-23 (2011)

Описывается роль и место моделирования, а также достоинства и недостатки данного метода познания. Приводится описание методики построения модели выброса газообразного вещества и результаты моделирования. Рассмотрены принцип действия и достоинства спектрального акустооптического газоанализатора для количественного и качественного экологического мониторинга. Ключевые слова: модель; моделирование; вычислительная газодинамика; топливовоздушные смеси; акустооптический газоанализатор; акустооптический перестраиваемый фильтр.

Квашнин Г.М., Сорокин Б.П., Бурков С.И. «Анализ распространения свч волн лэмба в пьезоэлектрической слоистой структуре на основе алмаза» Авиакосмическое приборостроение, 25, № 3, с. 595-602 (2022)

Выполнено 1D и 2D моделирование возбуждения и распространения волн Лэмба в пьезоэлектрических слоистых структурах “Al/AlN/(100) алмаз” и “Al-ВШП/AlN/(100) алмаз” (с конфигурацией ПАВ-резонатора) соответственно. Рассчитано распределение упругих смещений в волнах Лэмба различных порядков, идентифицированы типы мод и исследованы дисперсионные зависимости фазовых скоростей, включая возбуждение на сверхвысоких частотах. Значения фазовых скоростей, вычисленные из 1D и 2D моделей, находятся в хорошем соответствии с найденными из эксперимента. Показано, что выше частоты синхронизма ВШП в этих структурах возникают резонансы, связанные с возбуждением волн Лэмба в подложке. Добротность этих резонансов гораздо выше, чем у резонансов на поверхностных акустических волнах, что подтверждено экспериментальными данными. Рассчитанные из 2D модели амплитудно-частотные характеристики и частотные зависимости добротности находятся в хорошем соответствии с экспериментом.

Жаров В.И., Сотникова Ю.В. «О возможности юстировки Главного зеркала радиотелескопа РАТАН-600 лазерными измерительными системами» Труды Института прикладной астрономии РАН № 56, с. 14-21 (2021)

Рассмотрены возможности новой методики геометрического контроля больших антенных поверхностей с использованием современных высокоточных лазерных измерительных систем на базе тахеометра Leica TDRA6000 и абсолютного лазерного трекера Leica AT402. Показаны возможности юстировки антенны переменного профиля радиотелескопа РАТАН-600 на примере определения радиального положения отдельных элементов. Приведена краткая характеристика традиционных геодезических методов определения радиального положения элементов Южного сектора с использованием оборудования и инструмента, применявшегося как при строительстве, так и при последующей эксплуатации антенны радиотелескопа (РТ). Проанализированы ошибки, возникающие при использовании традиционных геодезических методов. Рассмотрены преимущества использования современных лазерных координатно-измерительных систем при юстировке элементов Южного сектора по радиусу. Проведена предварительная оценка точности метода измерений с использованием современных лазерных измерительных систем. Тахеометром проведены измерения знаков опорной геодезической сети РТ и разработаны рекомендации по применению опорной геодезической сети для определения планового положения отдельных элементов Южного сектора. Апробированы различные типы метрологических отражателей и адаптеров для установки отражателей на знаки опорной геодезической сети РТ. Проведены тестовые измерения радиального положения элементов Южного сектора. После планового профилактического ремонта отдельных групп элементов Южного сектора проведена геодезическая юстировка элементов с использованием высокоточного тахеометра Leica TDRA6000. Проведена оценка сходимости измерений по выборочным группам элементов в разных частях антенны. Дополнительно рассмотрены ошибки планового положения элементов, возникающие из-за ошибок привязки отражающей поверхности к плоскости представительных площадок. Рассмотрена методика определения планового положения элементов Плоского отражателя с использованием тахеометра. Показаны возможности корректировки элементов с максимальными значениями отклонений с использованием абсолютного лазерного трекера Leica AT402. Проведены тестовые измерения планового положения элементов Плоского отражателя. Приведены выводы по результатам корректировки отдельных групп элементов Плоского отражателя. Разработаны рекомендации по использованию полученных результатов и проведению дальнейших работ по доработке методики.

Сотникова Ю.В., Муфахаров Т.В., Михайлов А.Г., Столяров В.А., Ву Ч.Ц., Мингалиев М.Г., Семенова Т.А., Эркенов А.К., Бурсов Н.Н., Удовицкий Р.Ю. «Параметры переменности радиоизлучения и широкодиапазонных спектров инфракрасных галактик с источниками гидроксильного мегамазерного излучения и без них» Астрофизический бюллетень, 77, № 3, с. 276-292 (2022)

исследуется переменность радиоизлучения инфракрасных галактик с источниками гидроксильного мегамазерного излучения (OHM) и без них (контрольная выборка). Предположительно, излучение в радиоконтинууме существенным образом влияет на яркость мегамазерного излучения, поэтому такая характеристика, как переменность радиоизлучения, является важной для определения параметров подобных галактик. С использованием результатов одновременных измерений, выполненных на радиотелескопе РАТАН-600 на частотах 2.3, 4.7, 8.2 и 11.2 ГГц в 2019–2022 гг., и данных, взятых из литературных источников, переменность галактик оценена на шкале времени до 34 лет. Медианные значения индекса переменности на 4.7 ГГц для выборки 48 OHM-галактик находятся в интервале 0.08–0.17, а для контрольной выборки 30 галактик – 0.08–0.28. Для отдельных галактик в обеих выборках переменность спектральной плотности потока достигает значений 0.30–0.50. Такие галактики, как правило, ассоциируются с АЯГ, либо в них присутствует область активного звездообразования. Переменность радиоизлучения галактик с OHM-излучением и без него сопоставима по порядку величины и носит умеренный характер на длительных масштабах времени. В результате оценки параметров спектрального распределения энергии в широком диапазоне частот (от МГц до ТГц) определен спектральный индекс (на частотах до 50 ГГц) и цветовая температура излучения пылевых компонент для OHM-галактик и галактик контрольной выборки. На уровне ρ<0.05 не обнаружено статистически значимых различий в распределении этих параметров, равно как и статистически значимых корреляций между цветовой температурой пыли и индексом переменности и светимостью в линии OH.

Козубская Т.К., Плаксин Г.М., Софронов И.Л. «Постановка и метод решения задачи бимформинга для локализации акустического источника на основе данных вычислительного эксперимента» Журнал вычислительной математики и математической физики, 61, № 11, с. 1904-1926 (2021)

Статья посвящена постановке задачи бимформинга, целью которой является определение непрерывной функции акустического источника на основе анализа пространственно-временных данных вычислительного эксперимента в задачах аэродинамики и аэроакустики, и разработке численного метода ее решения. Под вычислительным экспериментом понимается максимально точное воспроизведение исследуемого турбулентного течения путем его численного моделирования, что сегодня становится возможным благодаря использованию вихреразрешающих подходов, методов повышенной точности, сеток большой размерности и мощной суперкомпьютерной техники. В работе сформулированы условия на параметры сеток дискретизации области источника монопольного типа и сетки микрофонов для обеспечения корректности и точности работы алгоритма. Предложен способ задания входящих в указанные условия численных параметров, корректность которых контролируется величиной числа обусловленности оператора бимформинга. В случае нарушения условий корректности рассмотрена регуляризация оператора бимформинга с целью получения функции источника с приемлемой точностью. Показано, что предложенный численный метод бимформинга с высокой точностью восстанавливает функцию источника на тестовых примерах, а его применение к расчетным данным вычислительного эксперимента по турбулентному обтеканию сегмента крыла с механизацией дает хорошее согласие с полученными в ходе эксперимента результатами анализа акустического поля.

Станишевский Я.И. «Некоторые наблюдения над иерархией близкородственных звуковысотных отношений» Музыковедение, № 2, с. 54-61 (2015)

Вопросы иерархии отношений между тональностями имели большое значение в теории музыки Нового времени. Однако сходная проблематика обсуждалась и в связи с другими элементами гармонии, прежде всего, аккордами и звуками. Обычно различные звуковысотные отношения распределялись по нескольким степеням родства. Но некоторые музыковеды (например, Л. Эйлер, Д. Кельнер, И.Л. Фукс, Г. Гельмгольц, А.Л. Спасская, Э. Праут, Г. Риман, Г.Л. Катуар, Ю.Н. Тюлин, П. Хиндемит и Н.А. Гарбузов) рассматривали иерархию отношений более детализированно. Сравнение ряда систем родства (как между тональностями, так и между звуками) выявляет сходство в иерархии отношений у разных ученых. Несмотря на очевидное различие таких явлений, как звук и тональность, можно найти некоторые общие закономерности родства, частично связанные с акустикой. Настоящая статья посвящена конкретизации этой проблемы. Ключевые слова: звуковысотное родство, система тонального родства, тональность, отношения звуков и аккордов, акустические отношения, Хиндемит, Гельмгольц.

Стародубцев П.А., Стародубцев Е.П. «История, современное состояние и перспективы развития акустической томографии, основанной на низкочастотном просветном методе» История науки и техники, № 11, с. 5955 (2006)

Стародубцев П.А., Мироненко М.В., Малашенко А.Е., Недорез Ю.И. «Морское приборостроение для комплексного мониторинга Мирового океана» Экологические системы и приборы, № 7, с. 4795 (2003)

Представлены обзорные материалы теоретических разработок современных позиционных гидроакустических средств для проведения широкомасштабного мониторинга океанской среды, по результатам которых создаются комплексные эксперименты, предназначенные для изучения различных гидродинамических процессов, техногенных явлений в океане и его прибрежной зоне, развития морского приборостроения.

Стародубцев П.А., Стародубцев Е.П. «История, современное состояние и перспективы развития акустической томографии, основанной на низкочастотном просветном методе» История науки и техники, № 11, с. 5955 (2006)

Трасковский В.И., Стародубцев П.А. «История становления, современное состояние и перспективы развития кафедры гидроакустики Тихоокеанского Военно-Морского института» История науки и техники, № 1, с. 2893 (2010)

Рассматривается исторический процесс образования и становления кафедры гидроакустики в Тихоокеанском Военно-Морском институте им. С.О. Макарова (ТОВМИ). Показаны основные направления деятельности профессорско-преподавательского состава при подготовке специалистов-гидроакустиков для Военно-Морского Флота России, современное состояние материально-технической базы и технических средств обучения, перспективные направления развития кафедры. Ключевые слова: ТОВМИ им. С.О. Макарова; кафедра гидроакустики; специалисты-гидроакустики, гидроакустическое образование.

Киселев Д.А., Старухина С.С., Ильина Т.С., Кухарская Н.Ф., Нарышкина В.Г., Сивов А.А., Чучева Г.В. «Влияние легирующей примеси на пьезоэлектрические и диэлектрические свойства тонких пленок Bi_3.25La_0.75Ti_3-xA_xO₁₂ (A – Мn, Zr, Nb)» Физика твердого тела, 64, № 10, с. 1483-1488 (2022)

Показано, что в пленках на основе лантанзамещенного титаната висмута (BLT) в зависимости от материала легирующей примеси происходят изменения микроструктуры, диэлектрических и пьезоэлектрических свойств, что приводит к изменениям коэрцитивного напряжения, внутреннего поля смещения и коэффициента управления. Ключевые слова: lead-free сегнетоэлектрические пленки, титанат висмута, электрофизические свойства, вольт-фарадные характеристики, силовая микроскопия пьезоэлектрического отклика.

Статников И.Н., Фирсов Г.И. «Особенности планирования и обработки результатов активных экспериментальных исследований биомеханических систем на примере анализа взаимодействия зрительного и вибротактильного каналов передачи сенсорной информации» Вестник научно-технического развития, № 164, с. 23-37 (2022)

Рассматриваются некоторые особенности, возникающие при создании методики планирования и проведения экспериментов, в целях изучения возможностей анализа человеком-оператором информации от совместной работы вибротактильного и зрительного каналов. Излагаются алгоритмические подходы обработки экспериментальных данных, в том числе алгоритм гомогенизации результатов экспериментов по различным характеристикам качества работы человека-оператора применительно к группам испытуемых. На основе полученных экспериментальных данных проводится анализ возможностей решения задач оператором при использовании зрительного и тактильного каналов поступления информации совместно и порознь.

Пындак В.И., Стахов Б.Г., Тетерин В.Н. «Экологическая, быстродействующая, многократно резервированная система гидравлического управления подводным устьевым оборудованием» Экологические системы и приборы, № 11, с. 4854 (2003)

Система включает в себя электро- и пневмогидравлические, гидромеханические и акустические элементы управления гидравлическим оборудованием подводного устья скважины. Экологическая безопасность системы достигается за счет применения спецжидкостей, резервирования источников энергии, каналов и элементов управления, повышения ее быстродействия. Последнее стало возможным благодаря разомкнутой системе гидроуправления, специальным пневмогидроаккумуляторам, многоканальным шлангам, подводным коллекторам.

Сотникова Ю.В., Муфахаров Т.В., Михайлов А.Г., Столяров В.А., Ву Ч.Ц., Мингалиев М.Г., Семенова Т.А., Эркенов А.К., Бурсов Н.Н., Удовицкий Р.Ю. «Параметры переменности радиоизлучения и широкодиапазонных спектров инфракрасных галактик с источниками гидроксильного мегамазерного излучения и без них» Астрофизический бюллетень, 77, № 3, с. 276-292 (2022)

исследуется переменность радиоизлучения инфракрасных галактик с источниками гидроксильного мегамазерного излучения (OHM) и без них (контрольная выборка). Предположительно, излучение в радиоконтинууме существенным образом влияет на яркость мегамазерного излучения, поэтому такая характеристика, как переменность радиоизлучения, является важной для определения параметров подобных галактик. С использованием результатов одновременных измерений, выполненных на радиотелескопе РАТАН-600 на частотах 2.3, 4.7, 8.2 и 11.2 ГГц в 2019–2022 гг., и данных, взятых из литературных источников, переменность галактик оценена на шкале времени до 34 лет. Медианные значения индекса переменности на 4.7 ГГц для выборки 48 OHM-галактик находятся в интервале 0.08–0.17, а для контрольной выборки 30 галактик – 0.08–0.28. Для отдельных галактик в обеих выборках переменность спектральной плотности потока достигает значений 0.30–0.50. Такие галактики, как правило, ассоциируются с АЯГ, либо в них присутствует область активного звездообразования. Переменность радиоизлучения галактик с OHM-излучением и без него сопоставима по порядку величины и носит умеренный характер на длительных масштабах времени. В результате оценки параметров спектрального распределения энергии в широком диапазоне частот (от МГц до ТГц) определен спектральный индекс (на частотах до 50 ГГц) и цветовая температура излучения пылевых компонент для OHM-галактик и галактик контрольной выборки. На уровне ρ<0.05 не обнаружено статистически значимых различий в распределении этих параметров, равно как и статистически значимых корреляций между цветовой температурой пыли и индексом переменности и светимостью в линии OH.

Стоянова А. «Об эволюции электроакустической музыки: Я. Ксенакис в контексте истории» Музыка и время, № 2, с. 16-21 (2014)

Обосновывается определение термина «электроакустическая музыка» как академически направленной музыки, материалом которой являются реальные записанные или синтезированные звуки, прошедшие обработку, хранящиеся на каком-либо носителе и нуждающиеся для воспроизведения только в акустической системе. Прослеживается эволюционный процесс развития электроакустической музыки вплоть до нашего времени. Рассматриваются все электроакустические сочинения пионера этого течения Я. Ксенакиса с хронологической и технологической точек зрения. Наблюдается процесс применения стохастических методов как для создания общей композиции, основанной на готовом звуковом материале, так и для создания самих звуков. Показывается степень влияния идей композитора на становление и определение основных путей развития течения в целом. На основе этих наблюдений автором предлагается периодизация электроакустического творчества Я. Ксенакиса.

Плыгунова К.С., Козелков А.С., Стрелец Д.Ю., Уткин Д.А., Курулин В.В. «Исследование влияния численного метода и сеточных параметров на точность моделирования свободных колебаний цилиндра на водной поверхности» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 15, № 2, с. 33-46 (2022)

Статья посвящена исследованию влияния численного метода и сеточных параметров на точность моделирования свободных колебаний цилиндра на водной поверхности. Представлено описание используемого численного метода моделирования плавания тел, основанного на численном решении уравнений Навье–Стокса. Для численной дискретизации используется конечно-объемный метод, позволяющий проводить расчеты на неструктурированной сетке. Моделирование свободной поверхности проводится по методу VOF (Volume Of Fluid). Учет движения твердого тела осуществляется путем деформации расчетной сетки с сохранением ее топологии. Для решения уравнения движения и неразрывности используется метод SIMPLE. Учет сил поверхностного натяжения осуществляется с помощью модели CSF (Continuum Surface Force). Описанный численный метод применяется для решения задачи о затухающих свободных колебаниях цилиндра на водной поверхности. Рассматриваются вопросы влияния на решение сеточного разрешения, величины шага по времени, порядка аппроксимации по времени и по пространству, а также вопросы, касающиеся метода сглаживания гидродинамических сил, действующих на тело, которые зачастую используются для решения практических задач. Анализ полученных результатов показывает, что применение схем повышенного порядка для дискретизации по пространству и времени позволяет повысить точность решения. При высоком сеточном разрешении и малом шаге по времени коэффициент релаксации силы, действующей на тело, не оказывает сильного влияния на получаемый результат.

Вершинин С.А., Вершинин А.Г., Стрельченко В.В. «Мультипольный акустический каротаж в процессе бурения» Геофизика, № 2, с. 8-16 (2022)

Представлены итоговые результаты НИОКР по созданию мультипольного акустического прибора для каротажа в процессе бурения, дан обзор зарубежных прототипов, указан комплекс решенных научно-технических проблем. Приведены достигнутые характеристики прибора, примеры обработки полевых скважин и анализа данных каротажа. Сформулирована перспективная концепция модернизации аппаратуры на основе полученных результатов.

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.

Михайлов И.Е., Суворов И.А. «Численное решение задачи о гашении колебаний движущегося полотна» Журнал вычислительной математики и математической физики, 61, № 1, с. 150-161 (2021)

Моделируются механические процессы, происходящие при производстве бумаги. В бумагоделательной машине бумага перемещается в виде тонкого листа. Характерная толщина листа варьируется от 0.1 мм (офисная бумага) до 1 мм (картон). Все бумагоделательные машины содержат открытые участки полотна, где бумажное полотно проходит без механической поддержки во время движения от одного опорного ролика к другому. В это время оно может потерять стабильность, начать совершать поперечные колебания и в итоге порваться. Рассматривается возможность уменьшить эти колебания с помощью различных управляющих актюаторов. Поперечные колебания движущегося полотна с ненулевой изгибной жесткостью моделируются с помощью неоднородного дифференциального уравнения в частных производных четвертого порядка. Воздействие управляющих актюаторов моделируется функцией в правой части уравнения. Предполагается, что амплитуда колебаний одинакова в поперечном сечении движущегося полотна. Задача гашения колебаний сводится к минимизации некоторой функции многих переменных. Решение задачи разбивается на два этапа: решение начально-краевой задачи с заданным управлением и минимизация некоторой функции многих переменных. Для решения начально-краевой задачи предлагается численный метод. Дифференциальное уравнение четвертого порядка сводится к системе двух дифференциальных уравнений второго порядка. Далее делается замена искомых функций, позволяющая упростить эти уравнения. Получившиеся уравнения аппроксимируются конечно-разностной схемой, для которой показана ее абсолютная устойчивость. Эта разностная схема решается с помощью матричной прогонки. Для минимизации функции многих переменных используется метод Хука–Дживса. Приводятся примеры расчетов для трех типов актюаторов: точечного, действующего на участке полотна и действующего на всем протяжении полотна.

Афонин А.А., Маамо М.Ш., Сулаков А.С. «Исследование точностных характеристик микромеханической инерциальной системы измерения параметров вибрации крыла самолета в маневренном полете» Южно-Сибирский научный вестник, № 3, с. 37-44 (2022)

В настоящее время в связи с активным применением композитных материалов для построения самолетов, новые поколения их крыльев становятся все более гибкими, демонстрируя большую деформацию при нормальных эксплуатационных нагрузках, что особенно сильно проявляется в рамках маневренного полета с переменными воздействиями. В этой связи, разработка системы измерения параметров вибрации крыла, которую можно использовать в процессе эксплуатации самолета, в том числе, в полете, является актуальным научным направлением исследований в области построения информационно-измерительных систем. С помощью такой системы становится возможным непрерывно измерять параметры вибрации крыла, диагностировать состояние элементов его конструкции, прогнозировать появление и развитие их дефектов при воздействии различных нагрузок. Целью данной работы является исследование точностных характеристик микромеханической инерциальной системы измерения параметров вибрации крыла самолета в маневренном полете. При этом объектом исследования является микромеханическая инерциальная система, а предметом – ее структура, состав, алгоритмы работы и оценки ее точностных характеристик. Выполнение поставленной задачи требует применения современных аналитических и численных методов высшей математики и теоретической механики, методов теории случайных процессов и оптимального оценивания. В работе продемонстрирована актуальность разработки системы такого типа с использованием микромеханических инерциальных измерительных блоков. Приведены базовый состав и структура системы, описаны основные алгоритмы ее работы, включая алгоритмы определения параметров ориентации, навигации, коррекции и алгоритм вычисления параметров вибрации. Показаны и обсуждены результаты имитационного моделирования, подтверждающие работоспособность системы и возможность её эффективно использовать для измерения параметров вибрации крыла в маневренном полете.

Бакина О.В., Сваровская Н.В., Чжоу В.Р., Сулиз К.В. «Применение ультразвуковой обработки для повышения фотохимической активности электровзрывных бикомпонентных наночастиц TiO₂-Ag» Известия вузов. Физика, 65, № 9, с. 3-7 (2022)

Наночастицы оксида титана, обладающие термической и химической стабильностью, широкой запрещенной зоной и низкой токсичностью, являются наиболее используемыми фотокатализаторами разложения органических веществ. Однако быстрая рекомбинация электронно-дырочных пар и высокая энергия фотоактивации значительно ограничивают их применение. Модификация TiO₂ серебром способствует пространственному разделению зарядов и повышает их фотохимическую активность. В настоящей работе для получения бикомпонентных наночастиц TiO₂-Ag использовали электрический взрыв металлических проводников в атмосфере 85 об.% Ag – 15 об.% O. Данный метод обладает высокой производительностью (170–200 г/ч), достаточной для промышленного применения наночастиц. Однако электровзрывные наночастицы в основном представляют собой агломераты размером 200–500 нм, что значительно снижает их фотохимическую активность в тестовой реакции разложения модельного красителя метиленового голубого под действием видимого излучения. Ультразвуковая обработка наночастиц в водной суспензии в течение 15 мин способствовала увеличению фотоактивности наночастиц TiO₂-Ag на 10%.

Ямкин А.В., Морин И.Ю., Ямкин М.А., Супрунчик В.В., Маслов А.С., Бубенчиков М.А. «Использование системы инфразвукового мониторинга для сопровождения очистного поршня на магистральном газопроводе» Известия Томского политехнического университета, 333, № 6, с. 216-229 (2022)

Актуальность исследования обусловлена необходимостью ведения непрерывного мониторинга местоположения и скорости внутритрубных очистных устройств при их движении внутри трубопроводов, предназначенных для транспортировки углеводородов. Данный мониторинг необходим для обеспечения эффективного использования внутритрубных очистных устройств и минимизации трудозатрат при его извлечении в случае застревания. При этом требуется максимально возможная точность определения указанных показателей. Несмотря на наличие многочисленных систем для решения данной задачи, разработка оборудования для точного определения скорости и линейных координат при движении внутритрубного очистного устройства, а также при его нештатной остановке в трубопроводе, остается актуальной. Цель: исследовать эффективность системы инфразвукового мониторинга газопроводов для сопровождения внутритрубного очистного устройства при движении и при нештатной остановке. Объекты: линейная часть магистральных газопроводов и внутритрубные очистные устройства. Методы: инфразвуковой мониторинг магистрального газопровода для сопровождения внутритрубного очистного устройства с использованием сети распределенных датчиков, установленных в непосредственной близости от газопровода; прием и анализ инфразвуковых сигналов, возникающих при ударах внутритрубного очистного устройства о внутреннюю поверхность трубы; онлайн мониторинг текущего местоположения внутритрубного очистного устройства. Результаты. Показана возможность сопровождения внутритрубного очистного устройства с использованием системы инфразвукового мониторинга газопроводов. При этом система в автоматическом режиме в реальном времени определяет местоположение и скорость при движении внутритрубного очистного устройства. Чувствительность датчиков системы при сопровождении внутритрубного очистного устройства позволяет устанавливать их на расстоянии до 40 км друг от друга для позиционирования внутритрубного очистного устройства с необходимой точностью. Наблюдавшиеся при испытаниях величины отклонения текущих координат, определенных с использованием системы, от фактических координат составили не более 46 м для движущегося внутритрубного очистного устройства и 7 м для остановившегося внутритрубного очистного устройства. Также экспериментально подтверждено, что инфразвуковой сигнал быстрее затухает при распространении по направлению движения потока газа. Выводы. Инфразвуковой мониторинг является эффективным техническим решением по сопровождению внутритрубного очистного устройства при движении внутри трубопровода и при его поиске в случае нештатной остановки.

Суслова И.А., Маштаков Я.В., Шестаков С.А. «Сравнение моделей относительного движения группы космических аппаратов» Математическое моделирование, 34, № 6, с. 75-91 (2022)

Приводится обзор моделей относительного движения нескольких спутников в группе, использующих для описания положения относительные координаты. Сравнивается точность декартовых и криволинейных координат в линейных моделях движения. Показано, что использование криволинейных координат позволяет существенно улучшить точность описания относительного движения, особенно на больших размерах относительных орбит. Рассмотрение криволинейных координат приводится на примере моделей движения Хилла-Клохесси-Уилтшира и Швайгхарта–Седвика.

Винокуров А., Атапин К., Бордолои О.П., Саркисян А., Кашияп Ю., Чакраборти М., Рахна П.Т., Костенков А., Соловьева Ю., Фабрика С., Сафонова М., Гогои Р., Сутариа Ф., Мурти Дж. «Одновременные наблюдения ультраяркого рентгеновского источника Holmberg II X-1 в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах с помощью индийской космической миссии AstroSat» Астрофизический бюллетень, 77, № 3, с. 258-275 (2022)

Представлены результаты восьми одновременных наблюдений в ультрафиолетовом (УФ) и рентгеновском диапазонах сильно переменного ультраяркого рентгеновского источника (ultraluminous X-ray source, ULX) Holmberg II X-1, выполненных с помощью AstroSat – индийского космического спутника, работающего в нескольких диапазонах длин волн. В течение всего периода наблюдений с конца 2016 г. по начало 2020 г. Holmberg II X-1 показал умеренную рентгеновскую светимость около 8·10³⁹ эрг с^–1 и жесткий степенной спектр с Γ≤1.9. Продемонстрированная объектом в наблюдениях AstroSat низкая амплитуда вариаций рентгеновского потока (около 50% от величины минимального потока) и незначимая переменность в УФ-диапазоне (верхний предел примерно 25%) не позволили надежно обнаружить корреляцию между изменениями потоков в этих диапазонах. При этом в пределах каждого конкретного наблюдения амплитуда рентгеновской переменности оказалась более высокой, достигая фактора 2–3 относительно среднего уровня, однако она наблюдается в виде относительно коротких стохастических вспышек. Полученные результаты были рассмотрены с точки зрения трех моделей: прогретых рентгеновским излучением фотосферы звезды-донора, диска и ветра. Мы также оценили нижний предел переменности объекта в рентгеновском диапазоне, который позволил бы отвергнуть хотя бы некоторые из перечисленных моделей.

Георгиевский П.Ю., Левин В.А., Сутырин О.Г. «Инициирование детонации при взаимодействии ударной волны с горючим газовым пузырем различной плотности» Физика горения и взрыва, 58, № 5, с. 72-78 (2022)

На основе уравнений Эйлера проведено численное моделирование взаимодействия ударной волны в газе с горючим газовым пузырем повышенной плотности. Описаны три качественно различных режима инициирования детонации: прямое инициирование детонации в передней части пузыря при достаточно высоких числах Маха падающей волны и инициирование детонации в задней части пузыря в результате преломления волны и фокусировки вторичных скачков уплотнения при меньших числах Маха. Показано, что режим инициирования детонации существенно зависит как от интенсивности ударной волны, так и от плотности смеси в пузыре. На основе серии расчетов построена диаграмма режимов инициирования детонации и показано, что эффект фокусировки ударной волны позволяет достичь успешного инициирования детонации при многократно меньшей интенсивности падающей волны по сравнению с прямым инициированием.

Сухинец Ж.А. «Измерение средней температуры газов газотурбинных двигателей с использованием различных типов датчиков» Авиакосмическое приборостроение, № 11, с. 69-78 (2013)

Рассмотрены методы измерения температуры газов авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) с применением термопреобразователей и струйно-акустических датчиков и вычисления среднего параметра для выработки управляющего сигнала для систем регулирования и диагностики. Температура в камерах сгорания распределяется весьма неравномерно по сечению и разброс достигает 350°С, что вызывает необходимость использования большого количества термодатчиков и дальнейшее усреднение их параметров. При занижении средней температуры из-за нарушений идентичности сопротивлений соединительных проводов в цепях термопар система регулирования необоснованно изменит режим работы ГТД, что приведет к повышению температуры выходящих газов, а это может вызвать выгорание лопаток турбины. Предложен способ измерения среднего значения температуры среды с неоднородным температурным полем и устройство для его осуществления с использованием двухпроводной линии связи с измерительным блоком и однотипных стандартных терморезисторов (датчиков температуры) в качестве элементов фазирующей цепочки, что обеспечит экономичность, простоту монтажа и технического обслуживания, высокую надежность и ремонтопригодность. Рассмотрены оригинальное устройство усреднения температуры газов при использовании термопреобразователей с повышенным быстродействием и точностью выработки управляющего воздействия САУ ГТД, а также простая в изготовлении и надежная в эксплуатации схема измерителя средней температуры от частотных датчиков, благодаря отсутствию вычислительного устройства.

Атаян А.М., Никитина А.В., Сухинов А.И., Чистяков А.Е. «Математическое моделирование опасных явлений природного характера в мелководном водоеме» Журнал вычислительной математики и математической физики, 62, № 2, с. 270-288 (2022)

Работа посвящена построению и исследованию взаимосвязанных математических моделей гидрофизики и биологической кинетики, используемых для прогнозирования опасных явлений природного характера, возникающих в мелководных водоемах. На распространение и трансформацию гидробионтов влияют такие физические факторы, как пространственно-трехмерное движение водной среды с учетом адвективного переноса и микротурбулентной диффузии, пространственно-неоднородное распределение температуры, солености и кислорода. Биогенные загрязняющие вещества вызывают рост водорослей, в том числе, токсичных и вредоносных, их массовое развитие может приводить к возникновению опасных явлений в водоеме, включая эвтрофикацию и заморные явления. Построена и исследована трехмерная математическая модель гидродинамики, используемая в работе для расчета поля скоростей водного потока. Для исследования опасных явлений мелководного водоема, связанных с заморными явлениями в нем, разработана пространственно-неоднородная трехмерная ихтиологическая модель динамики промысловой рыбы. Рассмотрены модели наблюдений, параметризованные на основе стехиометрических соотношений, законов Моно, Михаэлиса–Ментен и Митчерлиха–Бауле, описывающие потребление, накопление планктоном и промысловыми рыбами-детритофагами питательных веществ, а также рост гидробионтов в зависимости от пространственного распределения солености и температуры, кислородного режима. Для калибровки и верификации разработанных моделей использовались постоянно пополняемые базы экологических данных, полученные, в том числе, и с помощью экспедиционных исследований Азовского моря и Таганрогского залива. Для повышения точности прогнозного моделирования натурные данные были отфильтрованы на основе алгоритма Калмана. При решении задачи обработки гидрологической информации получены изолинии солености и температуры в поверхностном слое, для чего применен алгоритм распознавания. С помощью алгоритма интерполяции и путем наложения границ области получены более подробные карты глубин, солености и температуры Азовского моря. Разработаны численные методы решения поставленных задач, использующие конечно-разностные схемы, учитывающие степень заполненности контрольных ячеек расчетной области, реализованные на высокопроизводительных вычислительных системах, позволяющие уменьшить погрешность численного решения задачи и сократить время расчетов в несколько раз. На основе численной реализации разработанных моделей проведена реконструкция опасных явлений природного характера, возникающих в мелководном водоеме (связанных с распространением вредных загрязняющих веществ), эвтрофикацию, “цветение водорослей”, вызывающее заморные явления в водоеме.

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.

Сычев М.П., Мазин А.В., Сычев А.М., Зеленцова Е.В., Крылов В.О. «Процесс поиска мест разведдоступности параметрических каналов утечки информации как объект функционального моделирования» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 3, с. 31-39 (2022)

Данная статья является второй из серии статей, посвященных функциональному представлению действий по перехвату электромагнитных излучений (ЭМИ), возникающих за счет изменения параметров радиоэлектронных устройств (РЭУ) объекта разведки под действием информативного сигнала и внешнего высокочастотного электромагнитного облучения. В ней описывается функциональная модель первого этапа такого рода действий – этапа поиска мест разведдоступности информативных акустических сигналов объекта разведки по каналам акустоэлектрических преобразований, высокочастотного (ВЧ)-облучения, паразитной (авто) генерации и ВЧ-навязывания. Приводится процедура функциональной структуризации данного этапа до уровня образуемых в результате реализации такого рода угрозы признаков выполняемых нарушителем функций. Ключевые слова: функциональное моделирование, параметрические каналы утечки информации, перехват ЭМИ, возникающих за счет изменения параметров РЭУ объекта разведки под действием информативного сигнала и внешнего высокочастотного электромагнитного облучения.

Сычев М.П., Мазин А.В., Сычев А.М., Зеленцова Е.В., Крылов В.О. «Процесс поиска мест разведдоступности параметрических каналов утечки информации как объект функционального моделирования» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 3, с. 31-39 (2022)

Данная статья является второй из серии статей, посвященных функциональному представлению действий по перехвату электромагнитных излучений (ЭМИ), возникающих за счет изменения параметров радиоэлектронных устройств (РЭУ) объекта разведки под действием информативного сигнала и внешнего высокочастотного электромагнитного облучения. В ней описывается функциональная модель первого этапа такого рода действий – этапа поиска мест разведдоступности информативных акустических сигналов объекта разведки по каналам акустоэлектрических преобразований, высокочастотного (ВЧ)-облучения, паразитной (авто) генерации и ВЧ-навязывания. Приводится процедура функциональной структуризации данного этапа до уровня образуемых в результате реализации такого рода угрозы признаков выполняемых нарушителем функций. Ключевые слова: функциональное моделирование, параметрические каналы утечки информации, перехват ЭМИ, возникающих за счет изменения параметров РЭУ объекта разведки под действием информативного сигнала и внешнего высокочастотного электромагнитного облучения.

Лозовский И.Н., Лосева Е.С., Сясько В.А. «Фильтрация данных сейсмоакустического контроля сплошности свай с использованием непрерывного вейвлет-преобразования» Контроль. Диагностика, 25, № 9, с. 36-45 (2022)

Сейсмоакустический метод контроля железобетонных свай широко применяется благодаря высокой производительности и небольшому объему работ по подготовке свай к испытаниям. При низких значениях отношения сигнал/шум традиционные методы анализа сигналов зачастую не позволяют оценить длину и сплошность испытуемых конструкций. Представлена методика частотно-временного анализа данных сейсмоакустического контроля с использованием непрерывного вейвлет-преобразования, позволяющая выделить информативные составляющие сигналов, осложненных интенсивными помехами. Приведены результаты анализа сигналов с использованием различных материнских вейвлетов, показаны преимущества применения комплексного вейвлета Морле. Для выделения полезной составляющей сигнала предложено выполнять медианное усреднение значений энергии вейвлет-коэффициентов в диапазоне частот, в пределах которого наиболее ярко выражен импульс, отвечающий возбуждению упругих волн в свае. Возможности методики проиллюстрированы на данных сейсмоакустического контроля с добавлением синтетического шума и на результатах испытаний буронабивной сваи большой длины. Применение методики позволит повысить надежность и информативность результатов интерпретации данных сейсмоакустических испытаний свай.

Запевалин П.Р., Рудницкий А.Г., Щуров М.А., Сячина Т.А. «Уточнение орбиты космического радиотелескопа в проекте «Миллиметрон» («Спектр-М»)» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 3, с. 34-43 (2022)

В рамках создания космической обсерватории «Миллиметрон», была поставлена задача разработать надежный инструмент для баллистико-навигационного обеспечения КА «Спектр-М». В статье описывается программное обеспечение, разрабатываемое для определения и уточнения орбитальных параметров космических аппаратов, в том числе и обсерватории «Миллиметрон». В работе кратко описывается проект обсерватории «Спектр-М», алгоритмы определения орбиты, представлены результаты работы программного обеспечения. Кроме того, была проведена оценка количества наземных станций слежения для оптимальных измерений параметров орбиты КА «Спектр-М», чтобы обеспечить требуемую точность орбиты и сократить время, когда космическая обсерватория находится вне зоны видимости. Реализованные алгоритмы были протестированы на модельных и реальных данных наблюдений.