Потемка А.К., Токарев М.Ю., Буланова И.А., Кудинов А.А., Яковенко А.Д., Бабушкина К.В. «Эффективность мультичастотных сейсмоакустических наблюдений для изучения разреза четвертичных отложений в северной части Карского моря» Геофизика, № 2, с. 2-9 (2023)

Запрос индустрии на комплексные морские исследования верхней части геологического разреза дополняется требованием к максимальной экономической эффективности выполнения полевых изысканий, особенно в Арктическом регионе. Мультичастотные сейсмоакустические исследования – это один из инструментов решения поставленной задачи, позволяющий извлекать информацию о разрезе в различных диапазонах частот с высокой детальностью, а также с высокой степенью достоверности интерпретировать сложные геологические объекты, такие как палеоврезы сложной морфологии, газонасыщенные толщи, ледниковые и мерзлотные образования, склоновые процессы. В данной статье будет описан опыт выполнения мультичастотных сейсмоакустических исследований в северной части Карского моря в рамках морской экспедиции TTR-21.

Бадин В.И. «Ветви резонансного ультранизкочастотного поглощения в магнитосфере Земли» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 3, с. 298-305 (2023)

Анализируются доплеровские наблюдения авроральной электроструи норвежским радаром STARE в течение одного солнечного оборота, предшествовавшего сильной магнитной буре. При этом наименьшая частота резонансного ультранизкочастотного поглощения определяется как частота ступенчатого падения спектральной плотности мощности наблюдаемого сигнала. В свою очередь, ч-астота ступенчатого падения спектральной плотности мощности определяется посредством решения минимальной вариационной задачи, которая наилучшим образом (метод наименьших квадратов) вписывает ступенчатую модель средней спектральной мощности в профиль спектральной плотности мощности реальных наблюдений. Последовательное сжатие спектрального окна, в котором решается вариационная задача, позволяет построить диаграммы решений минимальной задачи на плоскости частота – мощность резонансного поглощения. С помощью таких диаграмм выделены высокочастотная и низкочастотная ветви резонансного ультранизкочастотного поглощения. Обнаружено, что в слабовозмущенных условиях изменчивость резонансного ультранизкочастотного поглощения обусловлена, в первую очередь, вариациями мощности поглощения в обеих ветвях.

Бажилова Е.В., Заборонкова Т.М., Зайцева А.С., Кудрин А.В. «Излучение несимметричных волн свистового диапазона фазированной антенной решёткой в магнитоактивной плазме» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 65, № 9, с. 746-757 (2022)

Исследуется излучение несимметричных волн круговой эквидистантной фазированной антенной решёткой, расположенной в однородной холодной магнитоактивной плазме. Излучающими элементами решётки являются электрически малые рамочные антенны, оси которых ориентированы параллельно внешнему магнитному полю. С помощью разложения возбуждаемого поля по цилиндрическим векторным собственным функциям магнитоактивной плазмы получены интегральные представления поля и полной мощности излучения решётки. Применительно к нерезонансной области свистового диапазона частот определены полная мощность излучения, а также парциальные мощности излучения, идущие в волны с различными значениями азимутального индекса. Найдены условия, при которых решётка может эффективно возбуждать волны свистового диапазона частот с заданным азимутальным индексом в магнитоактивной плазме.

Базулин Е.Г. «Сегментация ультразвукового изображения отражателей, основанная на анализе близости гистограммы к распределению Рэлея» Дефектоскопия, № 10, с. 3-12 (2022)

Для повышения скорости подготовки протокола ультразвукового контроля и уменьшения влияния человеческого фактора активно разрабатываются системы распознавания (классификации) отражателей на основе искусственных нейронных сетей. Для более эффективной работы нейронных сетей изображения отражателей целесообразно обработать с целью повышения отношения сигнал/шум изображения и его сегментации (кластеризации). В статье предлагается метод сегментации, основанный на построении бинарной маски, скрывающей блики отражателей. Маска создается из условия получения максимально близкого вида гистограммы изображения к распределению Рэлея. Для решения задачи поиска минимума используется генетический алгоритм. В модельных экспериментах продемонстрирована эффективность применения данного подхода для сегментации изображений отражателей, восстановленных по эхосигналам, измеренным с помощью антенных решеток. Для определения типа отражателя применялся метод, основанный на анализе амплитуд бликов изображений, восстановленных по разным акустическим схемам.

Базулин Е.Г. «Восстановление изображения отражателей на границе основного и наплавленного металла с использованием технологии Plane Wave Imaging» Дефектоскопия, № 2, с. 3-15 (2023)

Предлагается использовать технологию Plane Wave Imaging (PWI) для ультразвукового контроля сварных соединений с узкой разделкой для выявления трещин на границе сплавления основного и наплавленного металла. В сравнении с методом цифровой фокусировки изображения (ЦФА) данный способ позволяет восстанавливать изображения отражателей с более высоким отношением сигнал/шум, с большей скоростью как регистрации эхосигналов, так и восстановления изображения несплошностей по разным акустическим схемам с учетом трансформации типа волны при отражении от границ объекта контроля. Численные и модельные эксперименты подтвердили эффективность применения технологии PWI для повышения скорости зонального контроля. Применение когерентного фактора повысило отношение сигнал/шум изображения моделей трещин как для режима FMC, так и для режима PWI.

Базыленко В.А., Руденко О.В. «Действие фронта течения на нелинейную волну в диссипативной среде» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 510, № 1, с. 3-5 (2023)

Указан способ генерации решений уравнения Бюргерса, описывающих взаимодействия волн в нелинейной диссипативной среде и линейно нарастающего фронта течения. Использованы точные решения, описывающие эти взаимодействия, а также свойства симметрии уравнения. Показано, что нарастающий фронт способен конкурировать с диссипацией и сжать сигнал во времени. Напротив, фронт с уменьшающейся крутизной “растягивает” сигнал. Ключевые слова: течение, профиль волны, импульсный сигнал, стационарная волна, взаимодействие

Нестеров С.В., Байдулов В.Г. «Использование метода ускоренной сходимости в сингулярных задачах Штурма–Лиувилля» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 194-195 (2022)

Предложена модификация метода ускоренной сходимости, позволяющая решать задачи Штурма–Лиувилля для когда у коэффициентов уравнений могут присутствовать особенности как внутри интервала интегрирования, так и на его границе.

Пью Ко Ко, Байдулов В.Г. «Влияние параметров резонатора Гельмгольца периодического сечения на характеристики собственных колебаний газа» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 213-218 (2022)

Байков Н.Д., Петров А.Г. «Об обтекании цилиндра над неровным дном» Журнал вычислительной математики и математической физики, 63, № 3, с. 424-435 (2023)

Рассматривается плоская задача обтекания цилиндра произвольного сечения потенциальным потоком жидкости над неровным дном со скоростью потока на бесконечности, направленной параллельно дну. Циркуляция поля скорости определяется из постулата Гольдштика: максимальная скорость на контуре цилиндра должна быть минимальна. Для решения этой задачи разработаны две численные схемы метода граничных элементов. Одна численная схема определяет течение на ограниченной, но произвольно заданной поверхности дна. Вторая схема определяет обтекание контура в полуплоскости. Сравнение расчетов по численным схемам и точным решениям показывает скорость сходимости метода при увеличении элементов сетки. Проводится сопоставление давления на цилиндрической и донной поверхностях с экспериментальными данными и численными расчетами по κ–ω модели, а также сопоставление картин линий тока с учетом отрывной зоны.

Бакулин В.Н., Борзых С.В. «Динамическая модель процесса разделения крупногабаритных упругих конструкций» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 510, № 1, с. 45-50 (2023)

Предложен подход к разработке динамической модели одного из ключевых этапов полета ракетно-космических систем – процесса разделения крупногабаритных конструкций. Обоснована актуальность учета упругих свойств разделяемых объектов. На основании допущений, характерных для исследуемого процесса (малость угловых скоростей в процессе относительного движения при разделении по сравнению с низшими частотами разделяемых объектов) осуществлен переход от дифференциальных уравнений упругих колебаний в частных производных к системе обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающих возбуждение ограниченного набора низших форм, что позволило сформулировать эффективный подход, допускающий наглядную механическую интерпретацию: полное движение при разделении раскладывается на переносное движение (вращательное и поступательное как целого) и малые упругие относительные колебания, описываемые в универсальной модальной формулировке. Проанализирован процесс разделения воздушно-космического самолета и ракеты-носителя. Выявлен эффект “потери” относительной скорости отделения из-за упругих колебаний, сформулирована рекомендация по рациональному выбору мест установки средств отделения. Ключевые слова: динамические модели, процесс разделения, крупногабаритные ракетно-космические конструкции, упругие свойства, потери скорости

Алексеев С.Г., Лузанов В.А., Раевский А.О., Балашов В.В., Лопухин К.В., Ползикова Н.И. «Акустическая резонаторная СВЧ-спектроскопия с некалиброванным измерительным трактом» Акустический журнал, 69, № 1, с. 32-40 (2023)

Метод акустической резонаторной спектроскопии (АРС) является информативным аналитическим методом, который позволяет получать данные о толщинах и акустических свойствах слоев многослойной структуры, представляющей собой многомодовый резонатор объемных акустических волн (HBAR). Спектр HBAR содержит множество резонансных особенностей и актуальной задачей является развитие автоматических методов его обработки. В работе предложен способ выделения данных АРС из сигнала, искаженного влиянием измерительного тракта, без проведения дополнительных измерений эталонных импедансов (калибровки), что приводит спектр к виду, удобному для автоматической обработки, а также существенно расширяет возможности примене- ния АРС. Особенно актуальным является применение метода для обработки спектров HBAR со сла- бой эффективностью возбуждения. В качестве примера такой обработки приводится определение центральных частот и эффективных ширин более тысячи резонансных пиков, на основе чего находится частотная зависимость акустического затухания в новом материале – оптической керамике на основе наночастиц допированного алюмоиттриевого граната. Ключевые слова: резонатор объемных акустических волн, HBAR, пьезопреобразователь, калибровка, эффективность возбуждения, акустическое поглощение DOI: 10.31857/S0320791922060016, EDN: CPIAJF

Баранец А.В., Мелентьев В.Д., Садовский А.Ф. «Особенности организации гидроакустической связи при обеспечении работы подводных сетевых систем» Гидроакустика, № 52, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA52.pdf (2022)

На основе анализа задач, решаемых корреспондентами в ходе информационного обмена и технических возможностей пропускной способности гидроакустического канала, произведена оценка максимально возможной скорости передачи на различных дистанциях. Сделан вывод о том, что оперативное управление автономными маневренными объектами реализовать по гидроакустическому каналу возможно только на дальностях до 4–6 км. Приведены типы сигналов для решения различных задач и варианты построения сетевой системы информационного обмена. Ключевые слова: сетевая система, корреспонденты, решаемые задачи, гидроакустический канал, ретрансляторы, межсредный переход, автономные донные линии связи

Разумный Ю.Н., Баранов А.А., Агравал Б., Дула А.М., Крайзель Й., Купреев С.А., Спенсер Д.Б., Разумный В.Ю., Ясака Т. «Концепция орбитального обслуживания для разработки космической системы следующего поколения и ее ключевые технологии» Вестник Российского университета дружбы народов (РУДН). Серия: Инженерные исследования, 23, № 4, с. 269-282 (2022)

За последние годы многие компании и национальные агентства в разных странах были вовлечены в разработку различных технических аспектов орбитального обслуживания. Описан опыт орбитального обслуживания в США и России. Рассматривается проблема орбитального обслуживания в целом. Показано, что орбитальное обслуживание относится к развитию космической инфраструктуры следующего поколения и решение проблемы орбитального обслуживания в значительной степени предопределяет характеристики космических систем следующего поколения. Для реализации орбитального обслуживания выделяются два одинаково важных направления: 1) обеспечение работоспособности спутников; 2) создание систем непосредственного обслуживания. Реализация каждого направления включает в себя широкий спектр разработок. В первом случае нужно учитывать возможность стыковки с обслуживаемым спутником, гарантированный доступ к компонентам спутника, блочно-модульную структуру обслуживаемого спутника, стандартизацию аппаратного обеспечения и разъемов и т.д. Реализация второго направления варьируется от разработки методов обслуживания и систем обслуживания до спутниковых орбит и оптимизации группировки. Представлены существующие и перспективные ключевые технологии для исправного обслуживающего спутника. Показано, что экономическая выгода орбитального обслуживания должна тщательно обосновываться с глобальной точки зрения с учетом особенностей будущей космической инфраструктуры. Обслуживание позволяет продлить срок службы спутников, снизив таким образом стоимость жизненного цикла, более того – создавать совершенно новые системы и миссии. Эти эффекты могут быть достигнуты не только посредством дозаправки или ремонта спутников, но и за счет коррекции их орбит. Предлагаемое орбитальное обслуживание создает перспективу создания коммерческой сети обслуживания и удаления мусора, сформированной на той же технологической базе, что, однако, представляет собой отдельные технологические проблемы, которые тесно связаны с орбитальным обслуживанием.

Баранов В.Б. «Газодинамические модели взаимодействия кометных атмосфер с солнечным ветром» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 12-30 (2023)

Рассматриваются газодинамические модели взаимодействия солнечного ветра с кометными атмосферами. Интерес к созданию таких моделей резко возрос после начала исследований комет при помощи космических аппаратов, запускаемых на близкие расстояния от их поверхностей. Приборы, установленные на этих аппаратах, давали возможность экспериментального исследования параметров истечения газа с поверхностей комет при их приближении к Солнцу и его взаимодействие с потоком плазмы солнечного ветра, что невозможно было делать при помощи спектро-фотометрии. Начало таких исследований было положено почти мгновенным сближением нескольких космических аппаратов с кометой Галлея в марте 1986 г. Только через 28 лет аппарат Розетта (Rosetta), запущенный Европейским космическим агентством (ESA), по сложной траектории сблизился с кометой Чурюмова–Герасименко и, маневрируя вблизи этой кометы в течение более двух лет, проводил, в частности, исследования по взаимодействию ее атмосферы с солнечным ветром.

Баранов Д.С., Никитина А.К., Никитин К.К., Скатов М.Ф., Шустимов Д.И. «Оптимизация магнитопроводов трансформаторов по критерию максимальной мощности» Гидроакустика, № 52, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA52.pdf (2022)

Проведена оптимизация геометрических параметров магнитопроводов трансформаторов по критерию максимизации мощности трансформатора. Показано, что при заданных габаритах трансформатора его мощность максимизируется при единственно возможном наборе размерений магнитопровода, и определен этот набор. Ключевые слова: трансформатор, дроссель, мощность, магнитопровод, оптимизация

Бардаков Р.Н. «Теневая картина течений жидкости, вызванных падением капли в стратифицированную жидкости» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 31-33 (2022)

Практический и научный интерес к проблеме изучения течений, вызванных падением капли в жидкость, связан с широким распространением родственного природного явления. Его можно наблюдать как в природе, так и в техногенных условиях, от дождя до плохо закрытых кухонных кранов. В данной работе с помощью теневых методов прослеживается эволюция течения, возникшего в результате столкновения свободно падающей капли со стратифицированной жидкостью.

Баркин М.Ю., Шкапов П.М. «О периоде движения полюса оси вращения упругой Луны» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 5, с. 4-15 (2022)

Результаты исследования вращательного и поступательно-вращательного движений вязкоупругой Земли и Луны приведены во многих работах. Однако в основном изучена эволюция системы Земля–Луна. Для современных исследований Луны также важно изучить проявление упругих свойств Луны в ее физической либрации (в современную эпоху). В частности, актуальны исследования влияния жидкого и твердого ядер Луны, а также эластичности мантии Луны при ее вращательном движении с учетом высокоточного описания орбитального движения Луны и его резонансного характера. В настоящей работе выявлены значимые эффекты, которые должны приниматься во внимание при интерпретации результатов наблюдений. Для описания вращательного движения Луны использованы уравнения задачи Лиувилля в переменных Андуайе и теория возмущений. Показано, что учитывающая упругие свойства Луны модель приводит к существенному удлинению периода колебаний ее полюса по сравнению с периодом для классической модели твердой Луны. Для сравнения даны значения чандлеровских периодов, рассчитанные по представленным в работе формулам. Результаты проведенных исследований актуальны для обновленной российской лунной программы на период 2021–2040 гг.

Архипов В.А., Басалаев С.А., Костюшин К.В., Перфильева К.Г., Усанина А.С. «Экспериментально-теоретическое исследование обтекания сферы с учетом вдува газа с ее поверхности» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 81, с. 57-72 (2023)

Представлены новые экспериментально-теоретические данные по исследованию обтекания твердой сферы в условиях истечения потока массы с ее поверхности. Предложен новый способ определения коэффициента аэродинамического сопротивления твердой сферы при истечении потока воздуха с ее поверхности, включающий измерение аэродинамической силы, действующей на обдуваемую равномерным газовым потоком полую сферу с пористой оболочкой, при подаче во внутреннюю полость сферы сжатого газа под давлением. Ключевые слова: твердая сфера, обтекание сферы, вдув газа, коэффициент сопротивления, экспериментальное исследование, численное моделирование

Мелихов В.И., Мелихов О.И., Башар Салех «Волна термической детонации в системе «расплавленный свинец–водяной пар–вода»» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 180-182 (2022)

Для расчёта внутренней структуры детонационной волны разработана одномерная стационарная модель для многофазной смеси, состоящей из трех фаз: жидкий свинец (сплошная фаза) и капли воды внутри паровых пузырей (дисперсная фаза). Учитываются сила межфазного трения, теплообмен и фрагментация дисперсной фазы. Результаты исследований показали, что в волне термической детонации максимальное давление достигается около фронта ударной волны, а не в плоскости Чепмена–Жуге, что, позволяет точнее оценить воздействие волны термической детонации на оборудование при разрыве трубки парогенератора реактора БРЕСТ-ОД-300.

Дернова А.С., Березина И.А., Баюк И.О. «Петроупругое моделирование нефтесодержащих карбонатных коллекторов на примере месторождения Восточной Сибири» Геофизика, № 2, с. 86-92 (2023)

На примере карбонатного коллектора были продемонстрированы возможности петроупругого моделирования. С использованием фотографий шлифов и результатов рентгеноструктурного анализа был определен минеральный состав породы. Построены три петроупругие модели, для каждой из которых был выполнен анализ чувствительности к параметрам используемой модели. Из трех опробованных петроупругих моделей была выбрана наиболее удачная, в которой пустотное пространство представлено изометричными порами и хаотическими трещинами. Результат работы этой модели наилучшим образом совпадал с имеющимися экспериментальными измерениями скоростей упругих волн на керне. Последующее применение выбранной модели к скважинным данным позволило решить обратную задачу по определению таких параметров пустотного пространства, как тип пористости, аспектное отношение и плотность трещин.

Соснина Е.Н., Маслеева О.В., Бедретдинов Р.Ш., Крюков Е.В., Гусев Д.А. «Акустическое исследование территории высоковольтных подстанций» Экологические системы и приборы, № 3, с. 3-13 (2023)

Рассмотрено акустическое исследование и оценка условий труда оперативного персонала, обслуживающего высоковольтные подстанции. Были проанализированы двухтрансформаторные подстанции с силовыми трансформаторами напряжением 110–330 кВ мощностью 10–1000 МВА. Выполнен расчёт шума по территории подстанции и построены изолинии с шагом 5 дБА. Исходя из планировки территории подстанции и пути обхода было рассчитано время нахождения оперативного персонала в каждой шумовой зоне с учётом скорости движения персонала и времени осмотра электрооборудования, и определены величины эквивалентного уровня звука. Проведённые исследования показали, что рассчитанная величина эквивалентного уровня звука за рабочую смену на подстанциях напряжением 110, 220 и 330 кВ не превышает допустимого значения, поэтому специальных мероприятий по снижению шума не требуется. Исследование выполнено в рамках государственного задания в сфере научной деятельности (тема № FSWE-2022-0005). Ключевые слова: шум, силовые трансформаторы, эквивалентный уровень звука, ауральный эффект. DOI: 10.25791/esip.3.2023.1356

Белобородов С.М., Модорский В.Я., Неверов А.И. «Вибрационные задачи в технологических процессах сборки роторов с обмерзающими поверхностями» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 70, с. 97-103 (2022)

Проведен анализ известных решений вибрационных задач технологическими методами и сформулирована их математическая постановка. Определено направление исследования и сформулирована гипотеза решения минимизационной задачи. Предложено решение минимизации вибрационных параметров роторов с периодически обмерзающими поверхностями за счет придания им упруго-напряжённого состояния, приведены результаты его апробации в условиях промышленного производства.

Мелкумян А.А., Белов А.В., Абунина М.А., Шлык Н.С., Абунин А.А., Оленева В.А., Янке В.Г. «Развитие Форбуш-понижений, связанных с корональными выбросами из активных областей и регионов вне активных областей» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 1, с. 43-57 (2023)

По материалам созданной в ИЗМИРАН базы данных Форбуш-эффектов и межпланетных возмущений исследовалось развитие Форбуш-понижений, связанных с корональными выбросами из активных областей, сопровождающимися солнечными вспышками, и волоконными выбросами вне активных областей. Сравнивалось развитие Форбуш-понижений двух типов в течение солнечных циклов 23–24, максимумов этих циклов и минимума между ними. С применением статистических методов, исследовались распределения интервалов времени от начала Форбуш-понижения до регистрации: минимальной плотности космических лучей, максимального часового понижения плотности, максимальной анизотропии космических лучей, максимума скорости солнечного ветра, максимума напряженности межпланетного магнитного поля, минимума Dst-индекса. Разница между развитием Форбуш-понижений двух типов сравнивалась, когда межпланетное возмущение содержит или не содержит магнитное облако у Земли. Результаты показали, что вспышечные события развиваются быстрее, чем волоконные, даже при близких значениях параметров солнечного ветра. Разница в развитии Форбуш-понижений двух типов заметнее в случае присутствия магнитного облака у орбиты Земли. Наибольшая разность между временны? ми параметрами в двух типах событий наблюдается для времени регистрации максимальной напряженности межпланетного магнитного поля. Фаза спада Форбуш-понижений двух типов одинакова в максимуме цикла 23 и длиннее для волоконных событий в максимуме цикла 24 и минимуме 23–24. С учетом всех временных параметров, разница между развитием Форбуш-понижений двух типов заметнее в максимуме цикла 23 и в минимуме 23–24, чем в максимуме цикла 24.

Белов А.В., Шлык Н.С., Абунина М.А., Абунин А.А., Оленева В.А., Янке В.Г., Мелкумян А.А. «Выделение солнечно-суточной анизотропии космических лучей локальным и глобальным методами» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 3, с. 306-320 (2023)

По данным нейтронного монитора ст. Москва с помощью гармонического анализа получены характеристики солнечно-суточной анизотропии космических лучей в спокойные дни за длительный период с 1965 по 2020 гг. Установлено, что средний суточный ход вариаций космических лучей нейтронных мониторов ст. Москва практически полностью описывается двумя гармониками солнечно-суточной анизотропии и не содержит признаков других влияний. Сравнение со среднесуточными характеристиками экваториальной составляющей векторной анизотропии космических лучей, полученными по данным мировой сети нейтронных мониторов с помощью метода глобальной съемки, показало хорошее согласие результатов двух методик. Из сравнения локальных и глобальных результатов получены оценки приемных коэффициентов первой гармоники анизотропии космических лучей для нейтронного монитора ст. Москва и предложен новый экспериментальный метод расчета приемных коэффициентов отдельных детекторов. Обсуждены и обоснованы ограничения локальной методики, а также возможности продолжения и расширения данного исследования.

Белов А.В., Белова Е.А., Шлык Н.С., Абунина М.А., Абунин А.А. «Геоэффективность спорадических явлений в 24-м солнечном цикле» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 4, с. 534-544 (2023)

Обсуждены особенности 24-го цикла солнечной активности, проявившиеся в вариациях космических лучей, характеристиках солнечных вспышек, протонных событий, корональных выбросов массы, а также уровне геомагнитной активности. Показано, что по числу солнечных пятен и других проявлений солнечной активности 24-й цикл оказался самым скромным за последние 100 лет наблюдений. Описано значительное снижение геоэффективности различных солнечных событий, проявившееся в меньшем количестве и величинах, зарегистрированных на Земле Форбуш-эффектов, возрастаний потоков протонов и электронов разных энергий и геомагнитных бурь.

Белов А.В., Белова Е.А., Шлык Н.С., Абунина М.А., Абунин А.А. «Геоэффективность спорадических явлений в 24-м солнечном цикле» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 4, с. 534-544 (2023)

Обсуждены особенности 24-го цикла солнечной активности, проявившиеся в вариациях космических лучей, характеристиках солнечных вспышек, протонных событий, корональных выбросов массы, а также уровне геомагнитной активности. Показано, что по числу солнечных пятен и других проявлений солнечной активности 24-й цикл оказался самым скромным за последние 100 лет наблюдений. Описано значительное снижение геоэффективности различных солнечных событий, проявившееся в меньшем количестве и величинах, зарегистрированных на Земле Форбуш-эффектов, возрастаний потоков протонов и электронов разных энергий и геомагнитных бурь.

Хомутов Н.А., Семенова А.Е., Белоногов М.В., Ди Мартино Антонио, Хан Е.А., Пискунов М.В. «Особенности разрушения микроструи разбавленного полимерного раствора на основные и спутниковые микрокапли под действием внешнего вибрационного воздействия» Журнал технической физики, 93, № 1, с. 37-47 (2023)

Выполнено экспериментальное исследование морфологии ламинарного микроструйного потока разбавленных водных растворов альгината натрия без и с добавлением гидроксиэтилцеллюлозы после сопла, подверженного внешнему вибрационному возбуждению от действия обратного пьезоэлектрического эффекта. Изучено влияние концентрации полимера в растворе (0.5–5 mg/ml), расхода жидкости (4–26 ml/min) и частоты тока внешнего возмущения (0–1.2 kHz) на капиллярное дробление микроструи диаметром около 210 μm в диапазоне чисел Онезорге от 0.046 до 1.88 и чисел Рэйнольдса от 0.7 до 470. Выделены режимы течения микроструи и дробления на микрокапли с указанием границ переходов между ними и построена общая карта режимов. С учетом концентрации полимера в растворе показана зависимость длины разрушения микроструи от ее скорости. Установлены условия монодисперсного разрушения микроструи с равноудаленным расположением основных микрокапель в потоке, связанные с оптимальным балансом между молекулярной массой полимера в растворе, интенсивностью внешнего возмущения и временем релаксации напряжений в полимерных вязкоупругих микроструях. Изучена роль формирования структур типа "бусины-на-нити" в капиллярном разрушении микроструи с идентификацией случаев отсутствия возникновения спутниковых микрокапель из жидкостных нитей между основными микрокаплями. Полученные результаты представляют прикладное значение для приложений на основе воздушной микрогидродинамики (биоинженерия и аддитивные технологии), работа которых основана на гетерогенных жидкостях. Ключевые слова: неустойчивость Рэлея–Плато, обратный пьезоэлектрический эффект, монодисперсное дробление, время релаксации напряжений, микроструйный поток.

Белоножко Д.Ф., Садриева Н.М. «О ряби Фарадея на поверхности стратифицированной жидкости» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 33-35 (2022)

Рябью Фарадея называется периодическая рельефная структура, возникающая на горизонтальной свободной поверхности жидкости, заполняющей контейнер, который совершает малые вертикальные колебания. Явление обусловлено параметрической раскачкой малоамплитудных капиллярно-волновых возмущений свободной поверхности. В настоящей работе проводится теоретический анализ явления формирования ряби Фарадея при наличии вертикальной стратификации плотности жидкости. В результате исследования выяснилось, что при усилении стратификации в области длинных волн и низких частот появляется область индифферентности системы к параметрической раскачке. Она тем шире, тем больше вертикальный градиент плотности жидкости.

Зайцев М.Ю., Копьев В.Ф., Величко С.А., Беляев И.В. «Локализация и ранжирование источников шума самолета в летных испытаниях и сравнение с акустическими измерениями крупномасштабной модели крыла» Акустический журнал, 69, № 2, с. 165-176 (2023)

Проведены измерения шума современного регионального самолета с помощью метода бимформинга при летных испытаниях в конфигурации захода на посадку с выпущенными шасси и отклоненными элементами механизации крыла (предкрылками и закрылками). Проведена локализация и выполнено ранжирование источников шума самолета при натурных числах Рейнольдса. Сравнение результатов летных испытаний с результатами акустических измерений шума обтекания для крупномасштабной модели крыла, полученных ранее в DNW-NWB, показало хорошее соответствие результатов измерений шума крупномасштабной модели, отмасштабированных на натурный размер, с результатами для шума обтекания крыла самолета в летных испытаниях. Ключевые слова: шум крыла, шум обтекания, бимформинг, локализация, масштабирование DOI: 10.31857/S0320791922600561, EDN: ITUPXJ

Беляев И.В., Макашов С.Ю., Зайцев М.Ю., Юдин В.Г., Потапов А.В. «Наземные стендовые испытания плоского сопла с шумоглушением» Акустический журнал, 69, № 2, с. 242-248 (2023)

Важность шума струи для перспективного сверхзвукового гражданского самолета (СГС) на режимах взлета и набора высоты диктует необходимость разработки методов снижения шума струи и их последующей валидации в крупномасштабных и натурных испытаниях. В данной работе приводятся результаты первых в российской практике наземных акустических испытаний плоского сопла с системой шумоглушения, которое устанавливается на двигатель дозвукового самолета – демонстратора технологии. Было рассмотрено плоское косое сопло с эжектором и экранами – элементами планера СГС. Проведено сравнение результатов испытаний для трех вариантов геометрии сопла: круглого сопла, соответствующего измерениям для исходного двигателя без модификаций, плоского сопла без экранов и плоского сопла с экранами. Было получено, что при использовании плоского сопла без экранов имеется два противоположных эффекта: усиление шума по сравнению с круглым соплом для углов наблюдения, близких к оси струи, и ослабление шума при углах наблюдения, близких к плоскости вращения вентилятора. Установка экранов приводит к усилению шума на величину до 5 дБ в области низких частот менее 150 Гц и снижению шума на величину 2 дБ для частот 250 Гц и выше. Оценка шума на местности в метрике EPNL показала, что применение данного плоского сопла с системой шумоглушения приводит к эффекту снижения шума на местности по сравнению с исходным круглым соплом. Ключевые слова: аэроакустика, шум струи, плоское сопло, шум на местности, снижение шума DOI: 10.31857/S0320791923600075, EDN: IUHWXY

Белянкова Т.И., Ворович Е.И., Калинчук В.В. «Особенности распространения SH-волн в двухслойной структуре из неоднородных пьезоэлектрического и диэлектрического слоев» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 2, с. 98-109 (2023)

Предложен подход к моделированию динамических процессов в полубесконечной составной пластине из неоднородных пьезоэлектрического и диэлектрического слоев. При моделировании неоднородности слоев использована двухкомпонентная модель с функционально градиентным изменением свойств, в которой физические параметры основного материала непрерывным образом меняются по толщине до параметров включения. Материал пьезоэлектрического слоя представляет собой сочетание пьезокерамик на основе PZT, обладающих значительным различием скоростных характеристик. Реализована возможность локализации неоднородности как у внешней поверхности пластины, так и в середине слоя или у границы раздела. Диэлектрический слой выполнен из SiO₂, неоднородность диэлектрического слоя моделирует взаимопроникновение пьезоэлектрика и диэлектрика в узкой переходной области у границы раздела. В качестве параметров материала включения рассматривались упругие и диэлектрические модули пьезоэлектрического материала, расположенного у границы раздела. Внешние поверхности составной пластины свободны от механических напряжений и электрически закорочены. Рассмотрена задача о распространении поверхностных SH-волн в составной структуре из функционально градиентных пьезо- и диэлектрического слоев, инициированных действием бесконечно удаленного источника гармонических колебаний. Решение строится в пространстве образов Фурье, сведением к решению системы обыкновенных дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами, которое в свою очередь строится с использованием метода Рунге–Кутты–Мерсона. Приведено дисперсионное уравнение задачи, анализ которого позволил исследовать влияние характера, величины области перехода материалов и локализации неоднородности структуры на особенности поведения фазовых скоростей ПАВ для широкого диапазона частот. Полученные результаты приведены в безразмерных параметрах и могут представлять особый интерес при разработке, проектировании и оптимизации новых материалов для микро- и наноразмерных приборов и устройств на SH ПАВ с высокими эксплуатационными характеристиками.

Гис Р., Хаммуда А., Зиуше А., Бушеру Н., Шуша А., Халими Р., Бенмуссат А. «Вихретоковый и ультразвуковой метод неразрушающего контроля эффектов охрупчивания при 475°C в дуплексных нержавеющих сталях и параметров коррозии» Дефектоскопия, № 3, с. 31-43 (2023)

Проведено исследование эффекта охрупчивания в дуплексной нержавеющей стали DSS 2205, выдержанной от 5 до 100 ч при температуре 475°С, с помощью вихретокового и ультразвукового методов. Кроме того, проведено исследование коррозионного поведения после термообработки при 475°С. Экспериментальные результаты показывают, что наблюдалось обратное поведение между нормированным импедансом и твердостью в процессе старения при 475°C; когда нормированный импеданс вихретокового зонда уменьшался, твердость увеличивалась с увеличением времени старения. В работе для каждого образца были рассчитаны скорость продольной ультразвуковой волны и скорость поперечной волны. Модуль Юнга и модуль сдвига были рассчитаны на основе этих двух скоростей. Проведенное исследование показывает чувствительность вихретокового и ультразвукового методов к изменению микроструктуры, наблюдаемому при 475°С, вследствие охрупчивания в дуплексной нержавеющей стали. Влияние термообработки при 475°C на коррозионное поведение также оценивалось с использованием метода вихревых токов в течение длительного времени и показало значительное изменение коррозионной стойкости вследствие спинодального распада ферритной фазы.

Дернова А.С., Березина И.А., Баюк И.О. «Петроупругое моделирование нефтесодержащих карбонатных коллекторов на примере месторождения Восточной Сибири» Геофизика, № 2, с. 86-92 (2023)

На примере карбонатного коллектора были продемонстрированы возможности петроупругого моделирования. С использованием фотографий шлифов и результатов рентгеноструктурного анализа был определен минеральный состав породы. Построены три петроупругие модели, для каждой из которых был выполнен анализ чувствительности к параметрам используемой модели. Из трех опробованных петроупругих моделей была выбрана наиболее удачная, в которой пустотное пространство представлено изометричными порами и хаотическими трещинами. Результат работы этой модели наилучшим образом совпадал с имеющимися экспериментальными измерениями скоростей упругих волн на керне. Последующее применение выбранной модели к скважинным данным позволило решить обратную задачу по определению таких параметров пустотного пространства, как тип пористости, аспектное отношение и плотность трещин.

Боровков А.И., Прохорович В.Е., Быченок В.А., Беркутов И.В., Алифанова И.Е. «Технология ультразвукового контроля сварных соединений, полученных точечной сваркой трением с перемешиванием» Дефектоскопия, № 2, с. 24-34 (2023)

Сварка трением с перемешиванием нашла широкое применение в авиастроении и ракетостроении, прежде всего благодаря возможности получения сварных соединений с прочностью, близкой к прочности основного материала. Одним из наиболее перспективных методов такой сварки является точечная сварка трением с перемешиванием, которая может служить альтернативой электроконтактной точечной сварке и заклепочным соединениям. Для внедрения точечной сварки трением с перемешиванием в производство ответственных изделий необходимо рассмотреть вопросы, связанные с неразрушающим контролем качества сварных соединений, полученных данным методом сварки. Целью настоящей работы является обоснование применимости ультразвукового эхо-метода для контроля качества сварных соединений, полученных точечной сваркой трением с перемешиванием. Актуальность работы подтверждается тем, что на сегодняшний день отсутствуют достаточно полные сведения о результатах экспериментальных исследований, направленных на анализ характеристик сварных соединений, полученных точечной сваркой трением с перемешиванием. Авторами статьи предложено использовать ультразвуковой эхо-метод контроля. Контроль проводился с помощью ультразвукового дефектоскопа с раздельно-совмещенным пьезоэлектрическим преобразователем на образцах, изготовленных с применением точечной сварки трением с перемешиванием. В результате ультразвукового контроля в трех образцах были обнаружены дефекты типа непровар и слипание, что было подтверждено металлографическими исследованиями. Образцы, в которых не были обнаружены дефекты, были подвергнуты механическим испытаниям, в результате которых установлено, что прочность полученных сварных соединений сопоставима с прочностью основного металла образцов. Металлографические исследования, проведенные на образцах после механических испытаний, также подтвердили отсутствие дефектов в сварных соединениях. Таким образом, показана связь результатов ультразвукового контроля, металлографических исследований и механических испытаний, что позволяет обосновать применимость ультразвукового эхометода для контроля качества сварных соединений, полученных точечной сваркой трением с перемешиванием.

Беркутов Р.Н., Попов В.А., Селезнев И.А. «История образования и развития предприятий гидроакустической отрасли (Четвертая часть)» Гидроакустика, № 52, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA52.pdf (2022)

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

Аксенов А.О., Пирогова А.С., Рыбалко А.Е., Токарев М.Ю., Потемка А.К., Дудков И.Ю., Бирюк М.А. «Признаки сартанского оледенения южной части Северо-Карского шельфа по данным геофизических исследований в рейсе TTR-21» Геофизика, № 2, с. 21-28 (2023)

В ходе экспедиции плавучего университета ЮНЕСКО – МГУ TTR-21 (21-й экспедиции по программе Training Through Research) в северной части Карского моря по геофизическим данным были диагностированы признаки последнего сартанского оледенения (МИС-2 – морская изотопная стадия 2, поздний неоплейстоцен). Геофизические исследования включали в себя мультичастотную сейсморазведку сверхвысокого разрешения в диапазоне 150–1000 Гц, трехчастотное акустическое профилирование (7, 17,5 и 42 кГц) и многолучевое эхолотирование. В данной статье охарактеризованы обнаруженные ледниковые формы рельефа, их морфология и строение. Рассмотрены такие формы, как конусы выноса талых ледниковых вод, напорные гряды, озы, гряды отступания, аккумулятивные валы зоны всплывания. Подтверждена приуроченность оледенения к Центрально-Карской возвышенности.

Астахов С.А., Бирюков В.И., Тимушев С.Ф., Катаев А.В. «Моделирование аэродинамического взаимодействия при трековых испытаниях изделий авиационной техники» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 72, с. 5-20 (2022)

Наземные трековые испытания современных летательных аппаратов баллистического типа позволяют моделировать аэродинамические силовые нагрузки в условиях максимальной плотности среды и при этом имеют существенно меньшую стоимость по сравнению с летными испытаниями. При трековых испытаниях изделий со сверхзвуковыми скоростями возникают интенсивные вибрации элементов конструкции подвижного трекового снаряжения и испытуемого летательного аппарата. В статье рассматриваются процессы обтекания воздушным потоком рельсовой установки, движущейся с большим ускорением. Применены базовые модели, которые описывают движение однородной среды при различных скоростях с учетом эффектов сжимаемости, турбулентности и теплопереноса. В зависимости от условий используются различные модели турбулентности потока. Разработан алгоритм численной реализации на прямоугольной сетке с локальной адаптацией и подсеточным разрешением сложной геометрии. Методология численного решения уравнений динамики, описывающих обтекание криволинейной поверхности сжимаемым газом, основана на интегрировании движения жидкости и переноса скалярных величин в частных производных по объемам расчетных ячеек-многогранников. С использованием программного комплекса Flow Vision выполнено моделирование обтекания сверхзвуковым воздушным потоком изделий различной формы применительно к трековым испытаниям. Это позволило определить ранее неизвестные зависимости коэффициентов аэродинамического сопротивления, подъемной силы и боковой силы от скорости движения, а также моменты аэродинамических сил для оценок вклада процессов обтекания воздушным потоком в общее вибрационное поле, воздействующее на трековую каретку с изделием. Ключевые слова: рельсовый трек, ракетная каретка, численное моделирование, сверхзвуковой поток, турбулентность, алгоритмы адаптации сеток.

Астахов С.А., Бирюков В.И., Катаев А.В. «Методика определения характеристик вибропрочности конструкции при высокоскоростных трековых испытаниях авиационной техники» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 72, с. 75-90 (2022)

Достижение предельных значений скорости летательными аппаратами баллистического типа является приоритетной, актуальной и новой технической задачей для настоящего времени. Трековые испытания подобных изделий являются одной из заключительных стадий, подтверждающих их практическую работоспособность и эффективность. Испытания изделий авиационной и ракетной техники на установке «Ракетный рельсовый трек 3500» Государственного казенного научно-испытательного полигона авиационных систем имени Л.К. Сафронова позволяют достаточно точно моделировать реальные условия, в которых они эксплуатируются. Экспериментальная установка включает в себя двухрельсовый путь, выполненный на специальном основании, исключающем недопустимый прогиб рельса марки Р65, с закреплением его через 0,5 м специальной конструкцией заделки. Рельсовый путь имеет участок разгона с углом атаки 0,2° длиной 2500 м и участок торможения. Объект испытания размещается на ракетной трековой каретке, таким образом, чтобы исключить воздействия на него скачков уплотнения, отраженных от элементов каретки и рельефа. На каретке устанавливаются ракетные двигатели твердого топлива, которые обеспечивают нужную тягу. Опоры скольжения ракетной каретки охватывают головку рельсов. Тяга стартовых ракетных двигателей обеспечивает необходимое ускорение для достижения максимальных значений требуемой скорости испытания. Трековые высокоскоростные испытания объектов спецтехники сопровождаются интенсивной вибрацией и ударными нагружениями конструкции. По мере увеличения скорости изделий свыше 600 м/с, как показали испытания, амплитуда упругих колебаний конструкции может достигать предельных допустимых из условий прочности значений. Экспериментальное и теоретическое изучение вибрационных и ударных воздействий на конструкцию трековой каретки с испытуемыми объектами в условиях существующего рельсового трека является актуальной для практики задачей. Ключевые слова: наземные испытания, рельсовый трек, ракетная каретка, вибрация, плотность спектра мощности, корреляция, передаточные функции.

Васильев А.В., Бирюков Д.Ю., Зацепин А.Ф. «Ультразвуковой контроль стыковых соединений в пластинах электротехнической стали с использованием волн Лэмба» Дефектоскопия, № 1, с. 14-24 (2023)

С использованием волн Лэмба изучено влияние качества сварки тонких стальных листов на физико-механические свойства электротехнической стали. Показано, что волны Лэмба, возбужденные в нулевой симметричной моде, являются эффективным источником информации о состоянии материала как в сварном соединении пластин, так и в области основного металла, не затронутого термическими воздействиями. Определены маркеры качества сварных соединений. Установлено, что наиболее информативными параметрами являются фазовая скорость волны Лэмба и ее амплитуда. На основе измерений скоростей обнаружена макроскопическая анизотропия акустических свойств материала. Предполагается, что происхождение указанной анизотропии обусловлено остаточными напряжениями, возникающими в технологическом процессе обработки стальных листов. Полученные результаты представляют интерес для специализированного контроля качества стыковых швов в тонких стальных листах.

Блинов В.Л., Зубков И.С. «Верификация расчётной модели трансзвуковой ступени для решения задач учёта влияния эрозионного износа на работу осевого компрессора» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 22, № 1, с. 51-62 (2023)

Представлены результаты одного из этапов создания модели оценки и прогнозирования изменений рабочих характеристик осевого компрессора вследствие эрозионного износа, связанного с построением и верификацией численной модели трансзвуковой компрессорной ступени для обоснования возможности её применения при расчёте различных степеней эрозионного износа лопаток. Отмечены основные подходы к моделированию турбулентных течений, их области применения и основные особенности, связанные с качеством моделирования трёхмерных потоков в проточной части турбомашин. Описаны параметры и настройки расчётной модели, для которой представлено сравнение результатов расчёта с экспериментальными данными, а также с результатами других исследователей. Показана точность модели при расчёте интегральных характеристик ступени и качество моделирования локальных процессов. Отмечены возможности доработки модели с целью повышения качества результатов.

Мартюгов А.С., Ершов Е.В., Варфоломеев И.А., Богачев Д.В., Виноградова Л.Н. «Акустический контроль производства стали в агрегате ковш–печь» Дефектоскопия, № 6, с. 3-10 (2023)

Предложен способ реализации акустического контроля процесса производства стали в агрегате ковш–печь с применением пошаговой модели распознавания акустических событий. Использование разработанной модели делает возможным прогнозирования выбросов металла с точностью 96%.

Богданов М.Б., Червяков М.Ю., Кошель А.А. «Возможное влияние космических лучей на планетарное альбедо Земли» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 1, с. 73-79 (2023)

По результатам измерений потока коротковолновой отраженной солнечной радиации, проведенных с борта ИСЗ “Метеор–М” № 2 в 2014–2019 гг., получены среднемесячные значения планетарного альбедо на верхней границе атмосферы Земли и значения средних альбедо полушарий. Глобально осредненное альбедо демонстрирует увеличение со временем, подтверждаемое наличием статистически значимого линейного тренда. Показано, что этот тренд не связан с изменением средней приповерхностной температуры планеты. Возможно, что повышение альбедо объясняется увеличением облачности, вызванным ростом потока галактических космических лучей на спаде цикла солнечной активности.

Богомолов С.В., Кувшинников А.Е. «Решение задачи о косом скачке уплотнения разрывным методом частиц» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 35-38 (2022)

Одним из классов методов, используемых для решения эволюционных задач, являются методы частиц. Непрерывная модель заменяется дискретной – совокупностью частиц, которые обладают набором свойств, таких как масса, скорость и положение в пространстве. При такой постановке изменение системы во времени определяется законами, регулирующими взаимодействие частиц. С помощью модификации разрывного метода частиц, в которой не учитывается форма частиц, решена задача газовой динамики об образования косого скачка уплотнения. Полученные результаты сравнивались с аналитическим решением. Обработка результатов расчетов с помощью средств научной визуализации наглядно демонстрируют возможность использования разрывного метода частиц в двумерных задачах.

Прокофьев В.В., Архангельский Е.А., Бойко А.В., Филатов Е.В. «Использование волновых движителей на судне с малой площадью ватерлинии» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 41-53 (2023)

Экспериментально исследуется эффективность волновых движителей (ВД) двух типов (качающееся подпружиненное крыло и прямоточный ВД) на модели судна с малой площадью ватерлинии (СМПВ). В качестве рабочего элемента как качающегося, так и прямоточного ВД использовался профиль NACA0015. В случае прямоточного ВД плоский профиль был жестко закреплен относительно корпуса судна с наклоном хорды крыла 30°. Проведены исследования эффективности работы волновых движителей на волнах различной длины в зависимости от осадки корпусов СМПВ и, в случае качающегося подпружиненного крыла, также от глубины погружения движителя. С использованием результатов буксировочных испытаний проведена оценка силы тяги прямоточного ВД при различных условиях эксплуатации. Обнаружено, что с ростом глубины погружения корпусов судна эффективность прямоточного ВД растет, а качающегося ВД уменьшается, однако он в значительной мере сохраняет работоспособность, при условии, что рабочий элемент ВД остается на оптимальной глубине вблизи от поверхности воды.

Рудая Я.Е., Шмакова Н.Д., Чеботников А.В., Бойко О.А., Ерманюк Е.В., Сибгатуллин И.Н. «Экспериментальное исследование аттракторов внутренних волн, генерируемых угловыми колебаниями пластины в линейно стратифицированной жидкости» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 215-218 (2022)

Целью работы является экспериментальное исследование квазидвумерных аттракторов внутренних волн, имеющих по одному отражению от вертикальных и горизонтальных стенок, генерируемых угловыми колебаниями пластины. Экспериментальная установка представляет собой резервуар из оргстекла длиной 110 см, шириной 23 см и глубиной 50 см, с наклоненными под углом 32° боковыми стенками и помещенной в центре пластиной, совершающей колебания с определенными амплитудой и частотой . На пластине закреплен датчик линейных перемещений и момента силы. Колебания пластины в однородно-стратифицированной жидкости генерируют два симметричных волновых аттрактора. Для визуализации течения используется синтетический шлирен-метод. Поля градиентов плотности вычислены с помощью кросскорреляции изображений. Для фильтрации волн на определенных частотах использовано преобразование Гильберта.

Дмитренко А.В., Колосова М.А., Колпаков М.И., Закутнов С.А., Бойченко Д.А. «Теплообмен при кризисе кипения в турбулентных течениях на основе стохастической теории турбулентности» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 95-97 (2022)

Представлены зависимости при кризисе кипения в турбулентных потоках на базе стохастической теории теплообмена. Моделирование учитывает влияния интенсивности турбулентности при кризисе кипения.

Бакулин В.Н., Борзых С.В. «Динамическая модель процесса разделения крупногабаритных упругих конструкций» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 510, № 1, с. 45-50 (2023)

Предложен подход к разработке динамической модели одного из ключевых этапов полета ракетно-космических систем – процесса разделения крупногабаритных конструкций. Обоснована актуальность учета упругих свойств разделяемых объектов. На основании допущений, характерных для исследуемого процесса (малость угловых скоростей в процессе относительного движения при разделении по сравнению с низшими частотами разделяемых объектов) осуществлен переход от дифференциальных уравнений упругих колебаний в частных производных к системе обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающих возбуждение ограниченного набора низших форм, что позволило сформулировать эффективный подход, допускающий наглядную механическую интерпретацию: полное движение при разделении раскладывается на переносное движение (вращательное и поступательное как целого) и малые упругие относительные колебания, описываемые в универсальной модальной формулировке. Проанализирован процесс разделения воздушно-космического самолета и ракеты-носителя. Выявлен эффект “потери” относительной скорости отделения из-за упругих колебаний, сформулирована рекомендация по рациональному выбору мест установки средств отделения. Ключевые слова: динамические модели, процесс разделения, крупногабаритные ракетно-космические конструкции, упругие свойства, потери скорости

Боровков А.И., Прохорович В.Е., Быченок В.А., Беркутов И.В., Алифанова И.Е. «Технология ультразвукового контроля сварных соединений, полученных точечной сваркой трением с перемешиванием» Дефектоскопия, № 2, с. 24-34 (2023)

Сварка трением с перемешиванием нашла широкое применение в авиастроении и ракетостроении, прежде всего благодаря возможности получения сварных соединений с прочностью, близкой к прочности основного материала. Одним из наиболее перспективных методов такой сварки является точечная сварка трением с перемешиванием, которая может служить альтернативой электроконтактной точечной сварке и заклепочным соединениям. Для внедрения точечной сварки трением с перемешиванием в производство ответственных изделий необходимо рассмотреть вопросы, связанные с неразрушающим контролем качества сварных соединений, полученных данным методом сварки. Целью настоящей работы является обоснование применимости ультразвукового эхо-метода для контроля качества сварных соединений, полученных точечной сваркой трением с перемешиванием. Актуальность работы подтверждается тем, что на сегодняшний день отсутствуют достаточно полные сведения о результатах экспериментальных исследований, направленных на анализ характеристик сварных соединений, полученных точечной сваркой трением с перемешиванием. Авторами статьи предложено использовать ультразвуковой эхо-метод контроля. Контроль проводился с помощью ультразвукового дефектоскопа с раздельно-совмещенным пьезоэлектрическим преобразователем на образцах, изготовленных с применением точечной сварки трением с перемешиванием. В результате ультразвукового контроля в трех образцах были обнаружены дефекты типа непровар и слипание, что было подтверждено металлографическими исследованиями. Образцы, в которых не были обнаружены дефекты, были подвергнуты механическим испытаниям, в результате которых установлено, что прочность полученных сварных соединений сопоставима с прочностью основного металла образцов. Металлографические исследования, проведенные на образцах после механических испытаний, также подтвердили отсутствие дефектов в сварных соединениях. Таким образом, показана связь результатов ультразвукового контроля, металлографических исследований и механических испытаний, что позволяет обосновать применимость ультразвукового эхометода для контроля качества сварных соединений, полученных точечной сваркой трением с перемешиванием.

Бородина Ю.Н., Губанова И.А., Курилов В.Б., Слитинская А.Ю., Цыганов А.П. «Исследования по определению оптимальных положений элементов адаптивной механизации задней кромки крыла пассажирского самолета» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 38-39 (2022)

В последние несколько десятилетий наблюдается устойчивая тенденция по упрощению взлетно-посадочной механизации пассажирских самолетов. Использование сложной многозвенной взлетно-посадочной механизации существенно утяжеляет и удорожает самолет и снижает его конкурентные преимущества. В последнее время для перспективных самолетов рассматривается адаптивная механизация задней кромки крыла. Применение адаптивной механизации позволяет существенно упростить механизм выдвижения, сводя его к повороту относительно неподвижной оси или оси с небольшим смещением. Однако для оптимизации такого положения приходится использовать дополнительный элемент в виде отклоняемого вниз интерцептора. В настоящей работе представлен цикл исследований по определению оптимального сочетанию углов отклонения закрылка и отклоняемого интерцептора. Экспериментальные исследования проводились на большеразмерной модели механизированного крыла перспективных ЛА ТМК-1. По результатам исследований получены оптимальные сочетания углов отклонения интерцептора и положений закрылка. Результаты исследований могут быть использованы при проектировании взлетно-посадочной механизации нового поколения перспективных пассажирских самолетов.

Седельников А.В., Танеева А.С., Чугунков Е.В., Браткова М.Е., Рогова Т.И. «Оценка угловой скорости вращения малого космического аппарата "Аист-2Д" по данным измерений вектора индукции магнитного поля Земли» Авиакосмическое приборостроение, № 5, с. 14-20 (2023)

Проведена оценка угловой скорости вращательного движения малого космического аппарата дистанционного зондирования Земли «Аист-2Д» на основе измерений вектора индукции магнитного поля Земли на участках стабилизации и программного поворота. Использован классический алгоритм оценки угловой скорости, позволяющий определить два из трёх её компонента, перпендикулярных вектору индукции магнитного поля Земли, а также алгоритм оценки, с помощью которого возможно получить все три компонента. Результаты оценок сравниваются с прямыми измерениями угловой скорости. Ключевые слова: угловая скорость, магнитометр, малый космический аппарат, измерения. DOI: 10.25791/aviakosmos.5.2023.1337

Уточкин В.Ю., Брацун Д.А. «Эволюция и структура движений в системе реагирующих растворов с межфазной границей» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 256-257 (2022)

В последние два десятилетия всё большее внимание со стороны исследователей в области химии и механики жидкости привлекает к себе проблема взаимодействия конвективного движения и химических реакций. С одной стороны, это связано с появлением множества приложений в технологиях химической промышленности. С другой, проблема имеет фундаментальный характер и представляет интерес с точки зрения исследования спонтанной самоорганизации сложных систем. Спектр задач реакции-диффузии и без учета механического движения среды чрезвычайно обширен, поэтому значительная часть исследователей фокусируется на реакции нейтрализации с ее простой, но нелинейной кинетикой. Наиболее удобной в этом случае является конфигурация в виде двухслойной системы растворов кислоты и щёлочи, приведение которых в контакт сопровождается появлением третьего компонента – соли. Наличие сразу трех веществ с различными физическими свойствами обусловливает большое количество параметров задачи и, следовательно, широкое многообразие сценариев эволюции. В недавней экспериментальной работе Mizev A, Shmyrova A. Buoyancy-driven instabilities induced by a neutralization reaction in immiscible fluids // J. Phys.: Conf. Ser. 1809, 012030. 2021, посвященной исследованию неустойчивости в системе двух несмешивающихся реагирующих жидкостей, был обнаружен ряд уникальных режимов конвекции, теоретическая трактовка которых до сих пор не ясна. В настоящей работе строится математическая модель наблюдавшегося в этой работе явления.

Бригаднов И.А. «Разрывные отображения и предельная нагрузка в краевых задачах нелинейной упругости» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 10, № 1, с. 86-98 (2023)

Рассматривается краевая задача нелинейной упругости для отображения (деформации) в двух слабых постановках: в форме вариационного уравнения равновесия и в форме минимизации многомерного интегрального функционала энергии. С математической точки зрения обе постановки относятся к задачам функционального анализа, на языке которого обсуждаются вопросы их математической корректности. Методами вариационного исчисления на примере двух простых задач доказывается, что для некоторых нелинейно упругих моделей в соответствующих краевых задачах могут существовать отображения, имеющие разрывы типа проскальзывания, а также предельная нагрузка – такое конечное значение внешних сил, выше которого краевая задача вообще не имеет никакого решения. К таким моделям относятся упругие потенциалы линейного роста по модулю градиента отображения, например широко известная статистическая модель Бартенева–Хазановича и феноменологическая модель Трелоара. Обсуждается взаимосвязь этих эффектов, а также отмечается, что полученные результаты необходимо учитывать при практическом использовании упругих потенциалов линейного роста по модулю градиента отображения. На примере задачи об осесимметричном кручении или растяжении круглого цилиндра аналитически строятся оценки снизу для предельной нагрузки методами вариационного исчисления и теории оптимизации. Анализ полученных соотношений показывает, что для упругих потенциалов степенного роста с показателем p характерно степенное упрочнение с показателем p1. При линейном росте удельной энергии деформации по модулю градиента деформации наблюдается эффект насыщения, что отвечает предельной нагрузке. Указанное поведение характерно для краевых задач деформационной теории пластичности, где также существует предельная нагрузка при нулевом упрочнении, т.е. для идеальной упругопластичности.

Будникова П.А., Емельянов Н.В., Сафонов Б.С. «Уточнение модели движения спутника Линус астероида (22) Каллиопа» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, 78, № 2, с. 2320802 _-1- 2320802 _-10 (2023)

Выполнен анализ динамики спутника Линус астероида (22) Каллиопа. Получены и публикуются новые результаты. Проведены новые наблюдения спутника на Кавказской Горной обсерватории ГАИШ в период с октября 2021 по март 2022 года. Полученные астрометрические результаты представлены в статье. На основе обновленного состава наблюдений заново определены параметры орбиты спутника. Показано повышение точности эфемерид при добавлении новых наблюдений. Сделана новая попытка определения прецессии орбиты спутника, вызванной сжатием быстро вращающегося астероида. Целью было определение динамического сжатия центрального тела. Весь интервал наблюдений разделен на группы по времени. Из наблюдений каждой группы найдено положение оси орбиты спутника. Изменение положения оси дает искомую прецессию. Исследования на нескольких примерах показывают, что положение оси из таких групп наблюдений определяется весьма ненадежно. Причина заключается в сильной корреляции между определяемыми параметрами при ограниченной точности наблюдений. Намечены пути изучения прецессии путем совместного определения динамических параметров на основе всех имеющихся наблюдений.

Потемка А.К., Токарев М.Ю., Буланова И.А., Кудинов А.А., Яковенко А.Д., Бабушкина К.В. «Эффективность мультичастотных сейсмоакустических наблюдений для изучения разреза четвертичных отложений в северной части Карского моря» Геофизика, № 2, с. 2-9 (2023)

Запрос индустрии на комплексные морские исследования верхней части геологического разреза дополняется требованием к максимальной экономической эффективности выполнения полевых изысканий, особенно в Арктическом регионе. Мультичастотные сейсмоакустические исследования – это один из инструментов решения поставленной задачи, позволяющий извлекать информацию о разрезе в различных диапазонах частот с высокой детальностью, а также с высокой степенью достоверности интерпретировать сложные геологические объекты, такие как палеоврезы сложной морфологии, газонасыщенные толщи, ледниковые и мерзлотные образования, склоновые процессы. В данной статье будет описан опыт выполнения мультичастотных сейсмоакустических исследований в северной части Карского моря в рамках морской экспедиции TTR-21.

Булатов В.В. «Амплитудно-фазовая структура полей внутренних гравитационных волн в океане с реальными сдвиговыми течениями» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 39-41 (2022)

Решена задача о генерации гармонических внутренних гравитационных волн в океане с реальными и модельными распределениями по глубине частоты плавучести и фонового сдвигового течения. Для реальных и модельных распределений частоты плавучести и фоновых сдвиговых течений приведены результаты численных расчетов амплитудно-фазовых характеристик волновых полей. Численно изучена трансформация амплитудно-фазовых картин полей внутренних гравитационных волн в зависимости от параметров генерации. Показано, что относительно коротко волновые пакеты могут концентрироваться на глубинах, соответствующих экстремумам функции, зависящей от компонент волнового вектора и вектора сдвиговых течений. Также показано, что пространственная изменчивость направления распространения волновых пакетов может приводить к достаточно заметной вертикальной амплитудной перестройке собственных функций. Показано, что использование модельных представлений для основных гидрологических характеристик (частоты плавучести и фоновых сдвиговых течений) позволяют упростить основную спектральную задачу. Показано, что модельные представления гидрологических характеристик дают возможность качественно верно описать основные особенности дисперсионных поверхностей и фазовых структур волновых полей. Для описания амплитудных зависимостей волновых полей необходимо использовать результаты численного решения основной спектральной задачи. Поэтому для исследования волновой динамики реального океана необходимо сочетание, как точных численных методов исследования волновых полей, так и различных асимптотических подходов, позволяющих исследовать основные качественные особенности возбуждаемых волн.

Бункин А.Ф., Михалевич В.Г., Стрельцов В.Н. «Обращение волнового фронта звуковых пучков в пьезополупроводниках в переменном магнитном поле» Акустический журнал, 69, № 1, с. 3-6 (2023)

Рассмотрено распространение линейно поляризованной поперечной звуковой волны в полупроводниковом слое с определенной кристаллографической структурой при достаточно высокой концентрации электронов проводимости. Полупроводниковый слой находится в пространственно однородном магнитном поле, направленном перпендикулярно плоскости падения звуковой волны и модулированном со звуковой частотой. Связь плазменной подсистемы с акустическими колебаниями в слое реализуется за счет внутреннего пьезоэлектрического поля. Показано, что распространение звукового пучка в этих условиях сопровождается возникновением встречной звуковой волны с обращенным волновым фронтом. Найден коэффициент преобразования прямой и обращенной волн. Ключевые слова: обращение волнового фронта, фонон-плазмонное взаимодействие пьезоэлектричество DOI: 10.31857/S0320791922700010, EDN: DATWFU

Раевский М.А., Бурдуковская В.Г. «Пространственная обработка акустических сигналов в океанических волноводах на фоне шумов ветрового происхождения» Акустический журнал, 69, № 1, с. 73-83 (2023)

Исследуется влияние корреляционных характеристик шума, генерируемого ветровыми источника- ми, на эффективность пространственной обработки сигналов, принимаемых горизонтальной ан- тенной решеткой в океанических волноводах со взволнованной поверхностью. Проанализированы коэффициенты усиления антенны для трех методов пространственной обработки: стандартного метода ФАР, метода оптимальной линейной обработки и метода оптимальной квадратичной обработки. Приведены результаты численного моделирования для гидрологических условий Баренцева моря и Тихого океана в зимний период. Основное внимание уделяется зависимости коэффициента усиления антенны от расстояния до источника. Проводится сравнение коэффициентов усиления антенны, рассчитанных с использованием модели ветрового шума и традиционной модели шума, некоррелированного на ее элементах. Ключевые слова: акустический волновод, ветровое волнение, динамический шум, многократное рассеяние, антенна, корреляционная матрица, алгоритм обработки DOI: 10.31857/S032079192210001X, EDN: DADWRS

Кохирова Г.И., Буриев А.М., Сафаров С.Н., Сатторзода А.А. «Динамика потенциально опасного астероида 2009 XO по наблюдениям в Гиссарской астрономической обсерватории» Известия Национальной академии наук Таджикистана. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук (ранее: Известия Академии наук Республики Таджикистан. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук), № 3, с. 68-77 (2022)

Представлены результаты астрометрической обработки оптических наблюдений потенциально опасного астероида (438908) 2009 XO, проведенных в период его сближения с Землей в мае 2020 г. в Гиссарской астрономической обсерватории Института астрофизики НАНТ. Определены координаты, видимая траектория и вычислена орбита астероида. Показано, что точность астрометрических измерений не превышает 0.06" и 0.09" по прямому восхождению и склонению объекта, соответственно. Новые результаты хорошо согласуются с имеющимися динамическими данными. Показано, что в период сближения с Землей орбита астероида оставалась стабильной, следовательно, это сближение не представляло реальной опасности для Земли.

Орлов Д.А., Купреев С.А., Самусенко О.Е., Мельников В.М., Буркова И.В. «Методический подход к решению проблемы автономного парирования нештатных ситуаций при управлении космическим аппаратом» Вестник Российского университета дружбы народов (РУДН). Серия: Инженерные исследования, 24, № 1, с. 17-29 (2023)

В рамках основных тенденции развития мировой космической деятельности, состоящей из расширения состава околоземных орбитальных группировок космических аппаратов, активизациит исследования планет и тел Солнечной системы, повышении требований к качеству и надежности осуществления космических экспедиций, на первый план выдвигается проблема развития и усовершенствования методики оптимального управления, системного анализа, поддержки принятия решений в целях проектирования высокоэффективных систем управления космических аппаратов. К этим исследованиям относится формирование методических подходов к изучению оптимального управления аппаратами при их движении в атмосферах планет, автономному управлению космическим аппаратом в условиях неопределенности полетных ситуаций и др. Проблемным вопросом проектирования экспедиций дальнего космоса является организация эффективного управления космическим аппаратом при значительной его удаленности от наземных станций. При этом безальтернативное условие успешного осуществления программ полета – это разработка и применение автономных систем управления космического аппарата, основанных на использовании высокоэффективных технологий сбора и обработки измерительной информации, что предопределяет необходимость совершенствования методов и алгоритмов автономного принятия решений по управлению космическим аппаратом. Разработан новый методический подход к структурному построению автономных систем управления космического аппарата, основанный на созданных технологиях идентификации полетных ситуаций: обработка проводимых измерений; формирование логических решающих правил; прогнозирование траекторий полета и работоспособности бортовой аппаратуры. Приведена формальная постановка задачи автономного принятия решений по управлению космическим аппаратом.

Буров А.А., Никонов В.И. «Приближение поля притяжения тела, близкого к динамически симметричному, полем притяжения трех шаров» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 509, № 1, с. 45-49 (2023)

Рассматривается поле притяжения твердого тела, близкого к динамически симметричному. Исследуется вопрос о том, как приблизить такое поле притяжения полем притяжения трех однородных шаров так, чтобы для этих полей разложение гравитационного потенциала совпадало вплоть до членов пятого порядка малости. В качестве примера рассмотрено приближение тремя шарами астероида (433) Эрос.

Буров А.А., Никонов В.И. «О приближении двумя шарами твердого тела, близкого к динамически симметричному» Журнал вычислительной математики и математической физики, 62, № 12, с. 2105-2111 (2022)

Рассматривается твердое тело, близкое к динамически симметричному. Исследуется вопрос о том, как приблизить это тело системой из двух однородных шаров, чтобы для исходного тела и его приближения совпали бы компоненты тензора Эйлера–Пуансо вплоть до третьего порядка, а моменты инерции тела были бы хорошо приближены моментами инерции системы из двух шаров. В качестве примера рассмотрены астероиды (1620) Географ и (25143) Итокава.

Савелова А.А., Бусарев В.В., Щербина М.П. «Оценка состава вещества астероидов по спектрам отражения с использованием метеоритных аналогов» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, 78, № 3, с. 2330801_-1-2330801_-7 (2023)

Представлена разработанная в среде MATLAB программа для оценки состава вещества астероидов на основе моделирования их спектров отражения с использованием данных об их метеоритных аналогах. Обсуждаются результаты моделирования и оценки состава вещества для 10 астероидов (1 Цереры, 4 Весты, 51 Немаузы, 65 Кибелы, 102 Мириам, 250 Беттины, 266 Алины, 379 Гуенны, 704 Интерамнии, 1474 Бейры). Для ряда астероидов (1 Церера, 4 Веста, 51 Немауза, 250 Беттина, 704 Интерамния) получено хорошее согласие между модельными спектрами отражения и наблюдаемыми.

Абрамов А.А., Александров В.Ю., Бутковский А.В. «Коэффициент аналогии Рейнольдса в продольной цилиндрической задаче Куэтта: от режима сплошной среды до свободномолекулярного» Журнал вычислительной математики и математической физики, 63, № 2, с. 317-326 (2023)

Рассмотрено течение Куэтта газа для цилиндрической геометрии ограничивающих поверхностей, движущихся в продольном направлении относительно их оси симметрии. Для одноатомного газа исследована связь (аналогия Рейнольдса) между напряжением трения и потоком энергии, передаваемым обтекаемой поверхности. В случае течения сплошной среды и в случае свободномолекулярного течения в явном виде получены простые аналитические выражения для коэффициента аналогии Рейнольдса, зависящие только от числа Эккерта и не зависящие от отношения радиусов цилиндров. Для различных значений числа Кнудсена с помощью метода прямого статистического моделирования (DSMC) изучен переходный режим течения. Показано, что в этом случае коэффициент аналогии Рейнольдса при фиксированных значениях отношения радиусов и числа Кнудсена зависит от относительной скорости и температур поверхностей главным образом через число Эккерта. Найдено соотношение между погонными потоками энергии, передаваемой цилиндрическим поверхностям.

Гис Р., Хаммуда А., Зиуше А., Бушеру Н., Шуша А., Халими Р., Бенмуссат А. «Вихретоковый и ультразвуковой метод неразрушающего контроля эффектов охрупчивания при 475°C в дуплексных нержавеющих сталях и параметров коррозии» Дефектоскопия, № 3, с. 31-43 (2023)

Проведено исследование эффекта охрупчивания в дуплексной нержавеющей стали DSS 2205, выдержанной от 5 до 100 ч при температуре 475°С, с помощью вихретокового и ультразвукового методов. Кроме того, проведено исследование коррозионного поведения после термообработки при 475°С. Экспериментальные результаты показывают, что наблюдалось обратное поведение между нормированным импедансом и твердостью в процессе старения при 475°C; когда нормированный импеданс вихретокового зонда уменьшался, твердость увеличивалась с увеличением времени старения. В работе для каждого образца были рассчитаны скорость продольной ультразвуковой волны и скорость поперечной волны. Модуль Юнга и модуль сдвига были рассчитаны на основе этих двух скоростей. Проведенное исследование показывает чувствительность вихретокового и ультразвукового методов к изменению микроструктуры, наблюдаемому при 475°С, вследствие охрупчивания в дуплексной нержавеющей стали. Влияние термообработки при 475°C на коррозионное поведение также оценивалось с использованием метода вихревых токов в течение длительного времени и показало значительное изменение коррозионной стойкости вследствие спинодального распада ферритной фазы.

Ильин Г.Н., Быков В.Ю., Петерова Н.Г., Топчило Н.А. «Наблюдение солнечного затмения 10.06.2021 г. на радиометре водяного пара ИПА РАН» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 1, с. 104-111 (2023)

Приведены результаты наблюдений солнечного затмения 10.06.2021 г., выполненных в обсерватории “Светлое” (60.53° N, 29.78° E, Ленинградская обл.) впервые совместно с помощью радиометра водяного пара и радиотелескопов РТ-13 и РТ-32. Затменные кривые, полученные на рабочих частотах радиометра 20.7 и 31.4 ГГц, сопоставлены с изменением площади открытой части Солнца и показали их хорошее согласие (совпадение с точностью до 2% в период отсутствия облаков). В предположении о равномерном распределении радиояркости по диску Солнца выполнена оценка его яркостной температуры, составившая на этих частотах 9060±380 и 8050±300 К соответственно. Сделан вывод, что и в эпоху глубокого минимума солнечной активности яркость солнечного диска в микроволновом диапазоне остается неизменной (не зависимой от номера цикла).

Стукач О.В., Ершов И.А., Быков С.В., Гладышев С.А. «Разработка ультразвукового приемопередатчика для скважинной телеметрии» Журнал радиоэлектроники, № 11, с. 18 (2022)

Предложен и исследуется новый канал связи для передачи телеметрической информации. Основной идеей является использование акустического сигнала в полосе ультразвуковых частот и внутритрубного пространства как среды передачи. Выбор ультразвукового диапазона частот акустических сигналов был сделан из предположения о меньшем влиянии эффекта интерференции при разных расстояниях между приемником и передатчиком сигналов. Внутритрубное пространство содержит более однородную среду, чем породы за обсадной трубой. Использование ультразвуковых частот уменьшает рассеяние сигнала в затрубное пространство. Предполагается, что это позволит улучшить достоверность передаваемой информации. Представлены разработанные ультразвуковые приёмник и передатчик цифрового сигнала в коде «Манчестер-II» на базе ультразвукового излучателя ma40s4s и ультразвукового датчика ma40s4r. Приведена электрическая принципиальная схема приёмника. Для оценки эффективности технического решения разработан испытательный стенд. Проведена оценка затухания ультразвукового сигнала во внутритрубном пространстве и сделан вывод о перспективности использования ультразвукового канала связи. В ходе экспериментов выявлено значительное влияние интерференции. Данное явление затрудняет его идентификацию, поскольку паузы между символами заполняются отраженным сигналом. Для решения данной проблемы был использован дополнительный резонансный усилитель.

Стукач О.В., Ершов И.А., Быков С.В., Трубин С.В. «Регрессионная модель затухания ультразвукового сигнала в скважине» Журнал радиоэлектроники, № 2, с. 9 (2023)

Проблема передачи телеметрической информации требует всестороннего изучения новых каналов связи и нахождения окон прозрачности для распространения волн в полосе рабочих частот. Электромагнитные каналы связи энергетически малоэффективны и имеют низкую скорость передачи данных. У кабельных каналов связи высокая стоимость обслуживания, а передача телеметрии невозможна на больших глубинах. В статье представлены результаты разработки приёмо-передающего ультразвукового устройства для передачи телеметрической информации. Приёмник и передатчик выполнен на базе пьезоизлучателя ЗП-25. Частота передаваемого сигнала составляет 20 кГц. Для исследования распространения акустического сигнала была использована экспериментальная установка, имитирующая часть добывающей скважины. В результате была получена линейная регрессионная модель затухания акустического сигнала в скважине. Произведено сравнение с теоретической моделью распространения акустического сигнала. Обнаружено расхождение полученной модели с теоретической. Показано, что линейная регрессия согласуется с результатами экспериментов и является хорошей имитационной моделью для процесса передачи сигнала, а нелинейные эффекты в рассматриваемой полосе частот незначительны. Также экспериментально полученная модель имеет гораздо меньшее затухание по сравнению с теоретической.

Стукач О.В., Ершов И.А., Быков С.В., Трубин С.В. «Регрессионная модель затухания ультразвукового сигнала в скважине» Журнал радиоэлектроники, № 3, с. 9 (2023)

Проблема передачи телеметрической информации требует всестороннего изучения новых каналов связи и нахождения окон прозрачности для распространения волн в полосе рабочих частот. Электромагнитные каналы связи энергетически малоэффективны и имеют низкую скорость передачи данных. У кабельных каналов связи высокая стоимость обслуживания, а передача телеметрии невозможна на больших глубинах. В статье представлены результаты разработки приёмо-передающего ультразвукового устройства для передачи телеметрической информации. Приёмник и передатчик выполнен на базе пьезоизлучателя ЗП-25. Частота передаваемого сигнала составляет 20 кГц. Для исследования распространения акустического сигнала была использована экспериментальная установка, имитирующая часть добывающей скважины. В результате была получена линейная регрессионная модель затухания акустического сигнала в скважине. Произведено сравнение с теоретической моделью распространения акустического сигнала. Обнаружено расхождение полученной модели с теоретической. Показано, что линейная регрессия согласуется с результатами экспериментов и является хорошей имитационной моделью для процесса передачи сигнала, а нелинейные эффекты в рассматриваемой полосе частот незначительны. Также экспериментально полученная модель имеет гораздо меньшее затухание по сравнению с теоретической.

Бырдин В.М. «Метод раздвоения-факторизации и голоморфная квадратура неопределённых функциональных уравнений и систем» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 45-47 (2022)

Бырдин В.М., Пузакина А.К. «Трансцендентные плоские осевые спирали и циклические шлемовидные кривые на базе синусоиды, с петлями, пиками и крестами» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 47-50 (2022)

Получено несколько новых кривых на базе синусоиды. В отличие от элементарной, хотя трансцендентной синусоиды, в целом трансцендентные функции и кривые представляют собой извечную проблему для прикладной и чистой, классической и современной математики, оправдывая, в общем, своё определение – недоступные познанию, лат. В докладе предложен новый тип плоских спиралей, осевые спирали. Это трансцендентные, сингулярно богатые спирали, порождённые синусоидой, в отличие от известных синусоидальных спиралей. Осевые – в отличие от, как правило, «точечных», завитых вокруг точки. И сингулярно богатые – включают ряд особенностей: дуги с вершинами двукратного ветвления, кресты, т.е. самопересечения и прикосновения, петли и пики (пики –мой термин, или точки возврата 1-го рода или каспы–cusps). Такого типа спирали получены нами как простой анзац аппроксимации петель, извилин (на перегибах), крестов и пик сложных кривых (вкл. суперпозицию), трансцендентных, численных и экспериментальных и, в частности, законов дисперсии, дисперсионных кривых обратноволновых и волноводных процессов. Обратные волны – это наиболее сильно диспергирующие волны, обладающие «отрицательной» (направленной к излучателю) фазовой скоростью и целым рядом фундаментальных замечательных явлений и свойств; это современное креативное направление многопрофильной теории волн и технологий. В современной геометрии собраны целые реестры всевозможных, в основном алгебраических плоских, а также пространственных кривых. Авторы считают, что полученные нами результаты пополнят трансцендентную тематику

Бырдин В.М. «Обратноволновой радиоимпульс» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 41-44 (2022)

Боровков А.И., Прохорович В.Е., Быченок В.А., Беркутов И.В., Алифанова И.Е. «Технология ультразвукового контроля сварных соединений, полученных точечной сваркой трением с перемешиванием» Дефектоскопия, № 2, с. 24-34 (2023)

Сварка трением с перемешиванием нашла широкое применение в авиастроении и ракетостроении, прежде всего благодаря возможности получения сварных соединений с прочностью, близкой к прочности основного материала. Одним из наиболее перспективных методов такой сварки является точечная сварка трением с перемешиванием, которая может служить альтернативой электроконтактной точечной сварке и заклепочным соединениям. Для внедрения точечной сварки трением с перемешиванием в производство ответственных изделий необходимо рассмотреть вопросы, связанные с неразрушающим контролем качества сварных соединений, полученных данным методом сварки. Целью настоящей работы является обоснование применимости ультразвукового эхо-метода для контроля качества сварных соединений, полученных точечной сваркой трением с перемешиванием. Актуальность работы подтверждается тем, что на сегодняшний день отсутствуют достаточно полные сведения о результатах экспериментальных исследований, направленных на анализ характеристик сварных соединений, полученных точечной сваркой трением с перемешиванием. Авторами статьи предложено использовать ультразвуковой эхо-метод контроля. Контроль проводился с помощью ультразвукового дефектоскопа с раздельно-совмещенным пьезоэлектрическим преобразователем на образцах, изготовленных с применением точечной сварки трением с перемешиванием. В результате ультразвукового контроля в трех образцах были обнаружены дефекты типа непровар и слипание, что было подтверждено металлографическими исследованиями. Образцы, в которых не были обнаружены дефекты, были подвергнуты механическим испытаниям, в результате которых установлено, что прочность полученных сварных соединений сопоставима с прочностью основного металла образцов. Металлографические исследования, проведенные на образцах после механических испытаний, также подтвердили отсутствие дефектов в сварных соединениях. Таким образом, показана связь результатов ультразвукового контроля, металлографических исследований и механических испытаний, что позволяет обосновать применимость ультразвукового эхометода для контроля качества сварных соединений, полученных точечной сваркой трением с перемешиванием.

Бычков О.П., Фараносов Г.А. «Валидация двухточечной модели шума взаимодействия струи и крыла для реалистичной конфигурации» Акустический журнал, 69, № 2, с. 146-154 (2023)

Для случая реалистичной маломасштабной конфигурации “двухконтурное сопло–механизированное крыло” проводится проверка разработанного ранее упрощенного полуэмпирического метода расчета низкочастотного шума взаимодействия струи и крыла самолета. В качестве входных данных для расчета шума используются результаты измерений амплитуды и конвективной скорости возмущений ближнего поля турбулентной струи вблизи задней кромки выпущенного закрылка, выполненных парой датчиков давления, установленных заподлицо с нижней поверхностью модели крыла. Показано, что результаты расчетной оценки спектральных характеристик и направленности шума взаимодействия хорошо согласуются с прямыми измерениями шума в дальнем поле как в статических условиях, так и при наличии спутного потока, имитирующего эффект полета. Ключевые слова: шум взаимодействия струи и крыла, волны неустойчивости, дифракция DOI: 10.31857/S032079192260055X, EDN: ITKVCH

Копьев В.Ф., Бычков О.П., Копьев В.А., Фараносов Г.А., Моралев И.А., Казанский П.Н. «Активное управление шумом взаимодействия струи и крыла с помощью плазменных актуаторов в узкой полосе частот» Акустический журнал, 69, № 2, с. 177-190 (2023)

Для струи, расположенной вблизи крыла, рассеяние на его задней кромке волн неустойчивости, развивающихся в слое смешения струи, приводит к генерации значительного шума. В работе экспериментально исследована возможность снижения данного шума за счет активного подавления естественных волн неустойчивости. Активная система управления состоит из микрофонов ближнего поля, с которых снимается сигнал обратной связи, модуля фильтровой обработки сигнала и плазменного актуатора на основе высокочастотного диэлектрического барьерного разряда. Показано, что снижение возмущений давления в ближнем поле турбулентной струи, связанных с осесимметричными волнами неустойчивости, в узкой полосе частот приводит к соответствующему снижению шума в дальнем поле. Ключевые слова: турбулентная струя, шум взаимодействия струи и крыла, волны неустойчивости, активное управление DOI: 10.31857/S0320791922600524, EDN: ITIMBG