Талалов С.В. «Об одном методе квантования вихревого кольца» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 242-244 (2022)

Рассматривается квантовое описание динамической системы (вихревого кольца), которая представляет собой замкнутую кривую, эволюционирующую в пространстве в соответствии с уравнением локальной индукции.

Зайцева М.Ю., Талипова Т.Г., Пелиновский Е.Н., Зайцев А.И. «Исследование влияния коэффициента шероховатости на характеристики цунами при микрорайонировании побережья» Экологические системы и приборы, № 12, с. 74-81 (2022)

Исследуется влияние коэффициента шероховатости на характеристики цунами при проведении микрорайонирования побережья. Выполнены расчеты распространения волн от гипотетического сильного землетрясения в районе Средних Курильских островов. Расчеты характеристик цунами на южном побережье Сахалина проведены с помощью вычислительного кода НАМИ-ДАНС, решающего нелинейные уравнения мелкой воды с использованием вложенных сеток с минимальным шагом около 9 м. В расчетах использовались два коэффициента шероховатости: n=0,015 м–1/3с (характерный для песка и мелкой гальки), и значение n=0,025 м–1/3с, что соответствует дну с крупными камнями и растительностью. Результаты расчетов показали, что высота цунами на берегу чувствительна к выбору значения коэффициента шероховатости при использовании детальной батиметрии и топографии прибрежной зоны, что важно при проведении работ по цунами-микрорайонированию побережья. Ключевые слова: цунами, Сахалин, численное моделирование, коэффициент трения. DOI: 10.25791/esip.12.2022.1342

Диденкулова Е.Г., Талипова Т.Г., Диденкулов О.И. «Моделирование динамики ансамблей уединенных внутренних волн разной полярности и их статистических характеристик для условий Индийского океана» Экологические системы и приборы, № 12, с. 55-64 (2022)

Представлены результаты численного моделирования динамики ансамблей внутренних волн в стратифицированном (вертикально неоднородном) океане для гидрофизических условий, приближенных к условиям на шельфе Индийского океана. Рассматриваются ансамбли однополярных и разнополярных солитонов, а также солитонов и бризеров со случайными амплитудами и фазами. Даны оценки статистических характеристик волновых полей, важных для оценки экологического состояния моря. лючевые слова: внутренние волны, солитоны, бризеры, уравнение Гарднера, численное моделирование, статистические моменты. DOI: 10.25791/esip.12.2022.1340

Танеев С.Н. «Ускорение солнечных космических лучей ударной волной в нижней короне Солнца 7 мая 1978 г.» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 163, № 4, с. 503-513 (2023)

На основе теории диффузионного ускорения заряженных частиц проведены теоретические исследования численными методами спектров протонов, произведенных ударной волной, образованной корональным выбросом массы (КВМ), в нижней короне Солнца с известными параметрами солнечной плазмы для события солнечных космических лучей (СКЛ), зарегистрированного вблизи орбиты Земли 7 мая 1978 г. (ground level enhancement 31, GLE31). Для анализа события использовались данные регистрации потоков протонов прибором CPME, установленным на космическом аппарате IMP-8, и мировой сети наземных нейтронных мониторов, совмещенных с измерениями частиц телескопами на спутниках IMP-7 и IMP-8. В расчетах для удовлетворительного воспроизведения измеренного на орбите Земли спектра протонов скорость КВМ была принята постоянной и равной 600 км/с. Процесс ускорения СКЛ ударной волной протекал до 1,4R_⊙ солнечных радиусов в течении 256 c.

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

Константинов М.С., Тант А.М. «Проектирование низкоэнергетических лунных перелетов, траектория которых проходит в окрестности точек либрации системы Земля–Луна. Часть 1. Теория и метод» Вестник Российского университета дружбы народов (РУДН). Серия: Инженерные исследования, 24, № 1, с. 7-16 (2023)

Предложен метод проектирования низкоэнергетических перелетов к Луне с выведением космического аппарата на низкую окололунную орбиту. Анализ траектории низкоэнергетического лунного перелета основывается на решении краевой задачи для системы дифференциальных уравнений ограниченной задачи четырех тел. Траектория низкоэнергетического перелета проходит через область пространства, где гравитационное притяжение Земли, Луны и Солнца очень близки. Поэтому траектория оказывается крайне чувствительной к начальным условиям движения космического аппарата и возникает проблема при решении краевой задачи. Дополнительная трудность проектирования траектории низкоэнергетического лунного перелета связана с многоэкстремальностью рассматриваемой оптимизационной проблемы. В исследовании выдвигается предположение, что перелетная траектория проходит в окрестности точки либрации L1 или L2 системы Земля–Луна и вводятся некоторые ограничения на вектор скорости космического аппарата в момент прохождения им окрестности точки либрации. Данное предположение с использованием перебора в пространстве двух основных параметров схемы перелета позволяет найти начальное приближение для траектории низкоэнергетического перелета.

Никитов С.А., Таранов А.В., Хазанов Е.Н. «Фононная спектроскопия твердых диэлектриков» Акустический журнал, 69, № 1, с. 41-55 (2023)

Представлен метод исследования твердых диэлектриков в условиях нестационарного распростра- нения фононов субтерагерцовых частот. Метод основан на анализе транспортных характеристик фононов тепловых частот в области гелиевых (Не) температур (2–4 K) в режиме диффузии и позволяет исследовать: кинетические характеристики фононов тепловых частот в монокристаллах твердых растворов, вклад в рассеяние фононов от концентрации, типа и позиций примеси замещения, дефектов, сопоставимых с длиной волны (кластеров, фазовых неоднородностей, дислокаций), низкоэнергетических возбуждений различной природы, в том числе связанных с образованием равно- весной конфигурации вакансий в анионной подрешетке относительно катионов примеси замещения; критерии равновесия в системе неравновесные фононы – низкоэнергетические возбуждения; особенности фононного спектра наноструктурированных материалов; связь коэффициента диффузии фононов субтерагерцовых частот с системой межзеренных границ (МГ), размером зерна, условия формирования “щели” в фононном спектре наноструктурированных керамик; спектральные свойства МГ и их связь с технологическими условиями синтеза, оценить средние по образцу значения толщины и акустического импеданса МГ; особенности транспорта фононов тепловых частот в аморфных диэлектриках (стеклах и стеклоподобных материалах) в области “плато” теплопроводности, возможность формирования “щели” в спектре фононных состояний; транспорт фононов субтерагерцовых частот в керамиках на основе сегнетоэлектриков, твердых растворов электролитов, керметах. Ключевые слова: неравновесные фононы, двухуровневые системы, межзеренные границы DOI: 10.31857/S0320791922600457, EDN: ATODUQ

Тарариев С.Р., Поляков Д.В. «Оптимизация интегрированного расчета процесса движения флюида на месторождениях нефти и газа в системе «скважина–наземная инфраструктура»» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 244-247 (2022)

В настоящее время одним из ключевых направлений деятельности нефтедобывающих компаний является создание интегрированных моделей для ключевых активов. Такие модели позволяют существенно повысить качество принимаемых проектных решений по управлению их разработкой. Расчет процесса движения многокомпонентного потока «нефть–газ–вода» в системе сбора месторождений углеводородов от скважины и до системы подготовки является сложной задачей, требующей применения средств автоматизированного расчета. Большинство интегрированных моделей создаются в зарубежных программных продуктах. Например, Petroleum Experts Limited. Данный программный комплекс состоит из трех модулей: MBAL (моделирование пласта), PROSPER (моделирование скважин) и GAP (моделирование системы сбора и интеграция всех модулей). В рамках импортозамещения нефтяные компании создают отечественные аналоги зарубежных программ или разрабатывают собственное программное обеспечение. Результатам оптимизации расчета движения многокомпонентного потока «нефть–газ–вода» в системе «скважина–наземная инфраструктура» моделей месторождений нефти и газа посвящена данная работа.

Таровик В.И. «Техногенный подводный шум объектов морской техники и основные направления его системных исследований в рамках комплексной целевой программы» Гидроакустика, № 53, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/sbGA53.pdf (2022)

Интенсификация морской промышленной деятельности на лицензионных участках российского арктического и дальневосточного шельфа, перспективы активизации поисково-разведочных буровых работ и эксплуатации добычных нефтегазовых платформ, а также возрастающая плотность судоходства на морских транспортных маршрутах Северного морского пути обуславливают интенсивный рост техногенного подводного шума в акваториях российской юрисдикции. Целью статьи является предложение к рассмотрению целесообразности постановки специальной Комплексной целевой программы, направленной на системные исследования, регламентацию и стандартизацию параметров техногенного подводного шума. Ключевые слова: техногенный подводный шум, международная нормативная документация, опыт исследований, комплексная целевая программа – ее цели, задачи, основные этапы и планируемые результаты

Татарников А.М., Татарников А.А. «Цветовые уравнения трансформации между фотометрическими системами 2MASS и камеры ASTRONIRCAM 2.5-метрового телескопа КГО ГАИШ МГУ» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, 78, № 1, с. 2320801_-1- 2320801_-6 (2023)

Рассмотрен метод определения коэффициентов уравнений связи между разными фотометрическими системами, основанный на фотометрировании всех звезд поля, регистрируемых при наблюдениях первичных стандартов одной из фотометрических систем. С использованием этого метода получены уравнения связи между фотометрической системой камеры ASTRONIRCAM 2.5-метрового телескопа КГО ГАИШ МГУ и системой каталога обзора всего неба 2MASS

Желтоухов С.Г., Татарников А.М. «Об эффективности наблюдений в среднем инфракрасном диапазоне длин волн на 2.5-метровом телескопе КГО МГУ с коммерческими ИК-камерами» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, 77, № 6, с. 57-65 (2022)

Рассмотрены основные факторы, влияющие на успешность проведения наблюдений в ИК диапазоне (центральные длины волн фотометрических полос 3.75 и 4.8 мкм) на универсальном оптическом телескопе. Получены оценки уровня яркости фона неба для Кавказской горной обсерватории МГУ (КГО): 1.3·10⁶ фотонов/(с·пиксел) в полосе 3.75 мкм и 3.4·10⁶ фотонов/(с·пиксел) в полосе 4.8 мкм; и инструментального фона для 2.5-м телескопа КГО при температуре 0°С: 3.2·10⁶ фотонов/(с·пиксел) в полосе 3.75 мкм и 4.3·10⁶ фотонов/(с·пиксел) в полосе 4.8 мкм. Показано, что при таком уровне фонового сигнала при использовании существующих в настоящее время коммерческих камер спектрального диапазона 3–5 мкм возможности связки телескоп+камера при наблюдениях слабых объектов будут по-прежнему ограничены тепловым фоном. Для разных условий наблюдений получены оценки предельных звездных величин объектов, доступных наблюдениям в полосах 3.75 и 4.8 мкм. Для случая средних условий наблюдения (температура аппаратуры 0°С и размер звездных изображений 1") предел составляет ∼10.6^m и ∼8.4^m, соответственно.

Татарников А.М., Татарников А.А. «Цветовые уравнения трансформации между фотометрическими системами 2MASS и камеры ASTRONIRCAM 2.5-метрового телескопа КГО ГАИШ МГУ» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, 78, № 1, с. 2320801_-1- 2320801_-6 (2023)

Рассмотрен метод определения коэффициентов уравнений связи между разными фотометрическими системами, основанный на фотометрировании всех звезд поля, регистрируемых при наблюдениях первичных стандартов одной из фотометрических систем. С использованием этого метода получены уравнения связи между фотометрической системой камеры ASTRONIRCAM 2.5-метрового телескопа КГО ГАИШ МГУ и системой каталога обзора всего неба 2MASS

Киселева С.В., Тепляков И.О., Ивочкин Ю.П., Михайлов Е.А. «Исследование влияния деформации свободной поверхности на электровихревое течение в полусферическом объеме» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 133-136 (2022)

В настоящее время, в мире ведется активный поиск альтернативных источников энергии для решения проблемы изменения климата. В качестве решения данного вопроса компания «General Fusion» предлагает создание термоядерных электростанций, так как энергия термоядерного синтеза имеет меньший углеродный след, чем другие источники энергии. «General Fusion» предлагает следующую конструкцию термоядерного реактора. Жидкий металл, являющийся теплоносителем, помещается во вращающийся цилиндр, при достижении достаточной скорости вращения жидкий металл отбрасывается на стенку и в центр (по оси цилиндра) вводится дейтерий-тритиевая плазма. Далее, при помощи механических ударников металл сжимается. Предполагается, что в центре камеры будут получены сжатие и температура, достаточные для возникновения термоядерной реакции. В этом подходе разгон металла осуществляется механическим способом. Мы предполагаем, что с помощью ЭВТ можно создать жидкометаллическую стенку электромагнитным способом, которую можно будет использовать в подобной конструкции. Возможность создания жидкометаллической стенки в системе с электровихревым течением была показана экспериментально в Объединенном институте высоких температур РАН.

Тепляков И.О., Малышев К.Ю., Кубриков К.Г., Виноградов Д.А. «Наблюдение линейного режима электровихревого течения в жидком металле в полусферическом сосуде» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 248-250 (2022)

Вьюгинова А.А., Теплякова А.В., Попкова Е.С. «Акустические свойства древесины осины (Populus tremula), модифицированной ультразвуковым методом» Дефектоскопия, № 1, с. 37-43 (2023)

Оценка акустических свойств объектов с использованием полученных результатов в качестве информативного параметра при определении физико-механических характеристик материала, а также в области неразрушающего контроля объектов, широко применяется в современной науке и технике. Рассмотрена возможность использования данного подхода применительно к деревообрабатывающей промышленности с целью оценки характеристик пиломатериалов, модифицированных ультразвуковым методом. Результаты предыдущих исследований показали эффективность данной технологии для повышения поверхностной плотности и твердости древесины, в связи с чем, одной из актуальных задач является поиск критериев, позволяющих оценивать достигаемые параметры модификации, а также оптимизировать настройки соответствующего технологического оборудования. Приведены результаты исследования акустических свойств модифицированной ультразвуковым методом древесины осины (Populus tremula), а также показана их применимость в качестве критерия оценки степени модификации заготовок пиломатериалов.

Токарев М.Ю., Рыбалко А.Е., Терехина Я.Е., Росляков А.Г. «Опасные геологические процессы и явления в Баренцевом и Карском морях по данным сейсмоакустического профилирования» Геофизика, № 2, с. 10-20 (2023)

Рассматриваются вопросы опасных геологических процессов и явлений (ОГПЯ) применительно к морям Западно-Арктического шельфа РФ – Баренцеву и Карскому. Изучению этих процессов в настоящее время придается большое значение в связи с активным инженерным освоением морского дна и разведкой целого ряда подводных нефтегазовых месторождений. Рассматривается роль в изучении ОГПЯ геофизических методов, в том числе сейсморазведки высокого и сверхвысокого разрешения (СВР и ССВР), акустического профилирования (АПр), гидролокации бокового обзора (ГЛБО) и многолучевого эхолотирования (МЛЭ). Последовательно рассматриваются особенности выделения по геофизическим данным скоплений газов различного происхождения в донных отложениях. Распространение локальных неоднородностей дна как следствие проявления ледниковых процессов, эрозии морского дна потоками талых и речных вод и т.д. Особое внимание уделено вопросам нахождения на шельфе указанных морей многолетних мерзлых пород. Сделан вывод, что комплексное использование геофизических методов для выявления ОГПЯ должно являться необходимым при инженерно-геофизических изысканиях.

Замотина З.С., Хлебникова О.А., Терехина Я.Е., Росляков А.Г., Репкина Т.Ю., Рыбалко А.Е., Колюбакин А.А. «Определение границы максимального распространения последнего оледенения по данным сейсмоакустики и многолучевого эхолотирования (юго-западная часть Карского моря)» Геофизика, № 2, с. 29-39 (2023)

Представлены результаты анализа данных сейсморазведки в нескольких частотных диапазонах, полученных в разные годы компаниями, занимающимися освоением Арктики, в юго-западной части Карского моря. По данным 2D-сейсморазведки стандартного (СР), высокого (СВР), сверхвысокого (ССВР) разрешения, а также акустического профилирования (АПр) и многолучевого эхолотирования (МЛЭ) прослежены основные закономерности в строении верхнечетвертичного разреза и идентифицированы формы рельефа различного генезиса. На западе района работ (в пределах Восточно-Новоземельского желоба) обнаружены морены Де Гира, мегамасштабная ледниковая штриховка, западины, связанные с вытаиванием «мертвого» льда. Восточнее (в районе Западно-Карской ступени) выделены мелкохолмистые равнины, сформировавшиеся, вероятно, при деградации многолетнемерзлых пород; термокарстовые котловины, пингообразные структуры, оползни, складки гравитационного оползания и нагнетания. На востоке района работ (в зоне Ямало-Гыданской отмели) найдены термокарстовые котловины, останцы дочетвертичных отложений, покмарки, пингообразные формы рельефа, а также эрозионные врезы. В результате выделены три области распространения комплексов форм различного генезиса: гляциальная (преобладание денудационных, в том числе экзарационных и эрозионных, процессов), переходная (распространение приледниковых эрозионных форм и аккумулятивных тел и флювиальных конусов выноса), перигляциальная (распространение субаэрального рельефа). Уточнено положение границы максимального распространения ледникового покрова последнего оледенения (МИС-2).

Хлебникова О.А., Соловьева М.А., Терехина Я.Е., Репкина Т.Ю., Горбачев С.В., Гончарова А.М. «Комплексный анализ геолого-геофизических данных для уточнения границы максимального распространения последнего покровного оледенения в Печорском море» Геофизика, № 2, с. 40-48 (2023)

Комплексный анализ доступных геофизических данных (сейсморазведки разного разрешения, сейсмоакустики, многолучевого эхолотирования), данных малоглубинного бурения, а также опубликованных материалов по распространению на шельфе форм ледникового рельефа позволил уточнить границу максимального распространения на шельфе Печорского моря последнего неоплейстоценового (валдайского) оледенения, а также охарактеризовать процессы, происходившие в перигляциальной зоне. Для поиска объектов в приповерхностной части разреза в региональном масштабе необходимо использовать все имеющиеся материалы, в том числе данные стандартной сейсморазведки 2D/3D, с применением специальной обработки для верхней части разреза.

Новиков А.В., Образ А.О., Тимохин Д.А. «Влияние выдува и отсоса газа на неустойчивость сверхзвукового пограничного слоя» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 69-76 (2023)

Представлены результаты исследования устойчивости пограничного слоя на плоской пластине с участком выдува/отсоса газа через стенку по нормали к поверхности при большом сверхзвуковом числе Маха набегающего потока. Численное моделирование ламинарного обтекания пластины с участком распределенного выдува/отсоса фиксированной интенсивности производится с помощью интегрирования уравнений Навье–Стокса. Неустойчивые возмущения в искаженном выдувом/отсосом пограничном слое анализируются в рамках линейной теории устойчивости и метода e^N для течений сжимаемого газа. Рассмотрены высокочастотные возмущения, относящиеся к плоской второй моде пограничного слоя, наиболее неустойчивые при высоких скоростях. Показано, что выдув/отсос газа приводит к немонотонному изменению инкрементов роста возмущений с появлением областей стабилизации/дестабилизации по сравнению со случаем без выдува/отсоса.

Тимошенков В.Г. «Экспериментальные оценки пространственного коэффициента корреляции помехи» Гидроакустика, № 52, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA52.pdf (2022)

Рассматриваются статистические характеристики коэффициентов корреляции помехи между соседними пространственными каналами гидролокатора освещения ближней обстановки. Получено распределение коэффициентов корреляции пространственной помехи на представительной статистике и определен порог для автоматического обнаружения сигналов. Ключевые слова: гидролокатор, помеха, пространственные каналы, коэффициент корреляции, выбор порога, обнаружение сигнала, измеряемые параметры

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.

Титов В.Б. «Поверхность нулевой скорости в общей задаче трех тел» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 10, № 1, с. 165-175 (2023)

Поверхности нулевой скорости общей плоской задачи трех тел строятся в пространстве форм, фактор-пространстве конфигурационного пространства задачи по переносам и поворотам. Такое пространство представляет собой пространство конгруэнтных треугольников, а сфера в этом пространстве – подобные треугольники. Интеграл энергии в пространстве форм дает уравнение поверхности нулевой скорости. Эти поверхности можно получить также исходя из неравенства Сундмана. Такие поверхности отделяют области возможного движения от областей, где движение невозможно. Без потери общности можно считать, что постоянная энергия равна 1/2 и искомые поверхности зависят только от величины углового момента задачи J. В зависимости от этой величины можно выделить пять топологически разных типов поверхностей. При малых J поверхность состоит из двух отдельных поверхностей, внутренней и внешней, движение возможно только между ними. При увеличении J внутренняя поверхность увеличивается, внешняя уменьшается, поверхности сначала при каком-то значении J имеют общую точку, при дальнейшем увеличении J их топологический тип изменяется и, в конце концов, поверхность нулевой скорости распадается на три непересекающихся поверхности, движение возможно только внутри них. Для каждого из пяти типов приведены примеры соответствующих поверхностей, построены их сечения в плоскости xy и в плоскости xz и сами поверхности, изучаются их свойства.

Ткачева Л.А. «Движение нагрузки по ледяному покрову при наличии течения со сдвигом скорости» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 113-122 (2023)

Исследовано поведение ледяного покрова на поверхности идеальной несжимаемой жидкости конечной глубины под действием движущейся прямолинейно с постоянной скоростью области давления при наличии потока со сдвигом скорости. Течение жидкости не потенциально. Ледяной покров моделируется тонкой упругой пластиной с учетом равномерного сжатия. Движение нагрузки может происходить под произвольным углом к направлению течения. Предполагается, что в системе координат, движущейся вместе с нагрузкой, прогиб льда является установившимся. Использован метод преобразования Фурье в рамках линейной теории волн. Исследованы критические скорости и прогиб ледяного покрова в зависимости от градиента скорости течения, направления движения и коэффициента сжатия.

Губайдуллин Д.А., Ткаченко Л.А., Фадеев С.А., Шайдуллин Л.Р. «Резонансные колебания газа в закрытой трубе при наличии неоднородного температурного поля» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 86-88 (2022)

Исследованы колебания газа в закрытой трубе в неоднородном температурном поле вблизи резонансных частот возбуждения при различных источниках теплоты. В численных экспериментах с увеличением объемной плотности теплового потока наблюдается дисперсия резонансной частоты, обусловленная пропорциональностью резонансной частоты и скорости звука. При наличии источника тепла в трубе амплитуда колебаний осевой компоненты скорости газа приобретает параболический радиальный профиль. Результаты расчетов показывают, что при заданной амплитуде смещения поршня увеличение температуры ведет к росту интенсивности колебаний газа.

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.

Токарев М.Ю., Рыбалко А.Е., Терехина Я.Е., Росляков А.Г. «Опасные геологические процессы и явления в Баренцевом и Карском морях по данным сейсмоакустического профилирования» Геофизика, № 2, с. 10-20 (2023)

Рассматриваются вопросы опасных геологических процессов и явлений (ОГПЯ) применительно к морям Западно-Арктического шельфа РФ – Баренцеву и Карскому. Изучению этих процессов в настоящее время придается большое значение в связи с активным инженерным освоением морского дна и разведкой целого ряда подводных нефтегазовых месторождений. Рассматривается роль в изучении ОГПЯ геофизических методов, в том числе сейсморазведки высокого и сверхвысокого разрешения (СВР и ССВР), акустического профилирования (АПр), гидролокации бокового обзора (ГЛБО) и многолучевого эхолотирования (МЛЭ). Последовательно рассматриваются особенности выделения по геофизическим данным скоплений газов различного происхождения в донных отложениях. Распространение локальных неоднородностей дна как следствие проявления ледниковых процессов, эрозии морского дна потоками талых и речных вод и т.д. Особое внимание уделено вопросам нахождения на шельфе указанных морей многолетних мерзлых пород. Сделан вывод, что комплексное использование геофизических методов для выявления ОГПЯ должно являться необходимым при инженерно-геофизических изысканиях.

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.

Яковенко А.Д., Замотина З.С., Пирогова А.С., Токарев М.Ю. «Возможности применения спектрально-временного анализа для оценки частотно-зависимого затухания по данным мультичастотной сейсморазведки» Геофизика, № 2, с. 49-54 (2023)

Показаны результаты спектрально-временного анализа 3D сейсмоакустических данных МОГТ (метода отраженных волн в модификации общей глубинной точки) стандартного (СР) (частотный диапазон – 5–120 Гц), высокого (СВР) (90–500 Гц) и сверхвысокого (ССВР) (150–750 Гц) разрешения. Спектрально-временной анализ включал разложение сейсмических трасс на спектрограммы с использованием спектрально-временного преобразования Стоквелла. По полученным спектрограммам выявлены области интерференции, которые были учтены при выборе интервалов разреза для количественной оценки затухания. Анализ частотно-зависимого затухания сейсмических сигналов был основан на использовании метода сдвига центральной частоты.

Косинов А.Д., Кочарин В.Л., Ливерко А.В., Семенов А.Н., Семенов Н.В., Смородский Б.В., Толкачев С.Н., Яцких А.А. «Влияние малых углов атаки на возникновение турбулентности в сверхзвуковых пограничных слоях на стреловидных крыльях» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 59-68 (2023)

Представлены новые (при числах Маха М=3 и 3.5) и обобщающие (для чисел Маха от 2 до 4) результаты экспериментальных исследований по влиянию малых углов атаки на ламинарнотурбулентный переход в сверхзвуковом пограничном слое стреловидного крыла с углом скольжения передней кромки 72°. Изменение угла атаки имело сильное влияние на числа Рейнольдса перехода. Получено уменьшение числа Рейнольдса перехода с ростом числа Маха. Измерения проводились термоанемометром постоянного сопротивления по отработанной процедуре для определения положения перехода. Впервые использован метод e^N для численной оценки чисел Рейнольдса перехода в сверхзвуковом пограничном слое стреловидного крыла с углом скольжения передней кромки 72°. Расчеты нарастания амплитуд стационарных и нестационарных мод поперечного течения в пограничном слое проводились по линейной теории устойчивости в рамках полной системы уравнений Лиза–Линя. Численные результаты говорят о том, что, по условиям экспериментов, ламинарно-турбулентный переход в пограничном слое на модели стреловидного крыла определяется нарастанием стационарных мод неустойчивости поперечного течения.

Томашева А.М., Шаргатов В.А. «Исследование структуры множества решений обобщённого уравнения Кортевега–де Вриза–Бюргерса в случае функции потока с четырьмя точками перегиба» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 251-253 (2022)

Целью работы является исследование разрывных решений обобщенного уравнения Хопфа, основанное на изучении структуры разрывов и их устойчивости. Непрерывное и сильное изменение параметров среды в узких зонах, соответствующих разрывам в решениях уравнения Хопфа, описывается обобщённым уравнением Кортевега–де Вриза–Бюргерса. Изучены условия существования и устойчивость решений в виде бегущей волны (структур разрывов). Множество решений содержит классические и особые разрывы.

Томилин А.К. «Принцип организации канала подводной радиосвязи с использованием шаровых антенн» Журнал технической физики, 93, № 3, с. 397-402 (2023)

Теоретически описан принцип действия шаровых антенн, которые использовались в экспериментах по передаче коротковолнового радиосигнала в морской среде. Предложено решение сферически симметричной электродинамической задачи на основе экспериментально обнаруженной потенциальной компоненты магнитного поля. Определены характеристики потенциального волнового процесса в электропроводной среде. Установлен закон трансформации электромагнитной волны на границе раздела сред "проводник–диэлектрик". Ключевые слова: обобщенная электродинамика, продольные электромагнитные волны, потенциальное магнитное поле.

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).

Устинов М.А., Пешков Р.А., Третьяков П.А., Малых Д.А. «Современные способы борьбы с космическим мусором» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 71, с. 210-219 (2022)

Изложены современные способы увода малых космических аппаратов с низкой околоземной орбиты с целью определения наиболее универсального метода решения проблемы засорения космического пространства завершившими свое функционирование малыми аппаратами или их обломками. Приведена статистика запусков малых спутников за последние несколько лет, описаны достоинства и недостатки способов их увода с оценкой времени для выполнения задачи очищения космического пространства на низкой околоземной орбите Земли. Также рассмотрены принципы действия механизмов увода малых космических аппаратов и выделен наиболее универсальный способ, который отличается удовлетворительными энергетическими, массовыми характеристиками, простой конструкцией и минимальными размерами. Результаты работы представлены в виде таблиц, в которых для решения задачи увода малых космических аппаратов с низкой околоземной орбиты Земли рассчитаны параметры тяги и суммарного удельного импульса в зависимости от вида предлагаемого универсального метода. Сделаны выводы о существующих методах и лабораторных образцах и испытаниях, которые в дальнейшем планируют развиваться в направлении очищения космического пространства от закончивших свою миссию малых спутников и их обломков. Ключевые слова: малые космические аппараты, космический мусор, импульсные двигатели, коррекция, кубсат, низкая околоземная орбита, орбита захоронения, увод, твердое топливо, двигательная установка.

Вдовин М.И., Сергеев Д.А., Троицкая Ю.И., Кандауров А.А. «Лабораторное исследование влияния пены на поверхности на характеристики поверхностного волнения» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 51-53 (2022)

Различные натурные и лабораторные исследования показали существование эффекта насыщения для коэффициента аэродинамического сопротивления водной поверхности при ураганных ветрах. Одним из возможных объяснений низкого аэродинамического сопротивления водной поверхности при сильном ветре может быть влияние поверхностной пены, которая изменяет аэродинамические характеристики водной поверхности и влияет на ветро-волновое взаимодействие, на процессы обмена импульсом, теплом и влагой в турбулентном атмосферном пограничном слое. На основе данных, полученных в ходе аэрофотосъемки, было определено, что при сильном ветре лишь малая часть морской поверхности покрыта белыми шапками, состоящими из плотных пятен пены, образовавшихся в результате обрушения волн. Также было обнаружено, что коэффициент сопротивления начинает выходить на насыщение, начиная со скорости 25 м/с, совпадающей с моментом начала образования пенных полос на поверхности. Более того, при скорости ветра примерно 40 м/с, когда пенные полосы сливаются друг с другом, коэффициент сопротивления начинает уменьшаться. Для исследования влияния пены на поверхности на характеристики волнения был проведен лабораторный эксперимент на база высокоскоростного ветроволнового канала ИПФ РАН.

Зотова А.Н., Кандауров А.А., Троицкая Ю.И., Сергеев Д.А. «Моделирование динамики всплывающего пузырька» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 118-121 (2022)

Среди процессов, определяющих взаимодействие океана и атмосферы, важную роль играет поглощение пузырьков воздуха толщей воды, их всплывание и разрыв с попаданием капель воды в атмосферу. Одним из параметров, характеризующих эти процессы, является время жизни пузырька до его достижения поверхности воды и разрыва. Авторы предполагают, что наличие в жидкости сдвигового течения, может повлиять на этот параметр, и поэтому конечной целью наших исследований будет именно моделирование всплывания пузырька газа в жидкости со сдвиговым течением. В данной работе речь пойдет о начальном этапе исследования – моделировании динамики пузырька в жидкости без течения для сравнения с экспериментом и результатами моделирования, приведенными в литературе.

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.

Тукмаков А.Л., Ахунов А.А., Тукмакова Н.А., Харьков В.В. «Способ определения конфигурации защитной пленки при численном моделировании пульсационных режимов конвективно-пленочного охлаждения» Журнал технической физики, 93, № 6, с. 753-760 (2023)

Представлен способ определения конфигурации защитной пленки при численном моделировании систем конвективно-пленочного охлаждения на примере двустороннего обтекания пластины высокотемпературным и охлаждающим потоками, сообщающимися через наклонный щелевой канал, который соединяет области течения охлаждающего и высокотемпературного газа. Выполнены расчеты газодинамических полей по обе стороны пластины, и описана конфигурация охлаждающей пленки при пульсационной подаче охлаждающего воздуха. Ключевые слова: численное моделирование, уравнения Навье–Стокса, схема Мак-Кормака, многосвязные области, пристеночные функции, конвективно-пленочное охлаждение.

Тукмаков Д.А. «Численное моделирование колебаний газа с частицами в акустическом резонаторе для газа с монодисперсными частицами» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 253-255 (2022)

Одним из разделов физики сплошных сред явятся механика жидкости и газа предметом исследования, которой являются всевозможные течения газообразных, жидких сред или же смесей. В механике жидкости и газа широко используются как методы математического моделирования, так и методики проведения физических экспериментов. Сложной задачей является описание и моделирование течений неоднородных по своим механическим и физико-химическим свойствам. В частности, течений аэрозольных сред, встречающихся в практических приложениях. В горной и химической промышленности, а также энергетике технологические процессы используют аэрозольные потоки. Для осаждения дисперсной компоненты аэрозоля применяется воздействие акустических полей. В настоящее время в литературе применяется несколько подходов к моделированию динамики смесей компоненты, в которых имеют различное агрегатное состояние. Равновесный подход, предполагающий описание смеси как однородной среды, параметры которой определяются наличием дисперсной компоненты. Диффузионный подход предполагает описание непрерывности плотности для каждой из компонент смеси и описание сохранения импульса и энергии для всей смеси в целом. В континуальном подходе динамика каждой компоненты описывается полной гидродинамической системой с учетом взаимодействия каждой из компонент с остальными. Скоростная и тепловая неоднородность смеси наиболее существенно выражена в смесях, в которых компоненты имеют близкую массовую долю. В данной работе применяется математическая модель, описывающая поля скорости и температуры у каждой из компонент смеси. Работа посвящена моделированию колебательных процессов в акустическом резонаторе. Движение аэрозоля описывается континуальной моделью динамики неоднородных сред, учитывающей обмен импульсом и теплом между компонентами смеси. Несущая среда моделировалась как вязкий, сжимаемый и теплопроводный газ.

Тукмаков А.Л., Ахунов А.А., Тукмакова Н.А., Харьков В.В. «Способ определения конфигурации защитной пленки при численном моделировании пульсационных режимов конвективно-пленочного охлаждения» Журнал технической физики, 93, № 6, с. 753-760 (2023)

Представлен способ определения конфигурации защитной пленки при численном моделировании систем конвективно-пленочного охлаждения на примере двустороннего обтекания пластины высокотемпературным и охлаждающим потоками, сообщающимися через наклонный щелевой канал, который соединяет области течения охлаждающего и высокотемпературного газа. Выполнены расчеты газодинамических полей по обе стороны пластины, и описана конфигурация охлаждающей пленки при пульсационной подаче охлаждающего воздуха. Ключевые слова: численное моделирование, уравнения Навье–Стокса, схема Мак-Кормака, многосвязные области, пристеночные функции, конвективно-пленочное охлаждение.

Тюремнов И.С., Ефимов С.С. «Моделирование взаимодействия виброплиты с поверхностью грунта» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 4, с. 30-41 (2022)

Представлена трёхмассная реологическая модель системы «грунт–основание виброплиты–рама виброплиты». Реологическая модель позволяет воспроизводить различные режимы взаимодействия основания виброплиты с грунтом: без отрыва от грунта и с различными видами отрыва от грунта. Верификация модели осуществлялась сравнением экспериментальных значений размаха вертикальных колебаний основания и рамы виброплиты Zitrek CNP 20 с рассчитанными значениями. В диапазоне изменения значений динамического модуля деформации грунта 13–30 МПа, расчетные значения размаха вертикальных колебаний основания и рамы виброплиты Zitrek CNP 20 в целом удовлетворительно коррелируют с экспериментальными данными. По реологической модели был проведен вычислительный эксперимент. В качестве независимых параметров вычислительного эксперимента были использованы: масса виброплиты (50; 150; 250; 350; 450; 550; 650; 750 кг), коэффициент упругого сопротивления грунта (30; 60; 90; 120 МН/м) и коэффициент вязкого сопротивления грунта (100; 200; 300 кН·с/м).Общее количество сочетаний параметров равнялось 96. На основании обработки результатов вычислительного эксперимента получены регрессионные зависимости для расчета максимального значения силы реакции грунта, времени нагружения грунта (увеличения значений силы реакции грунта) t₁ и времени разгрузки грунта (уменьшения значений силы реакции грунта) t₂. Результаты моделирования показывают, что в пределах одного цикла воздействия время нагружения грунта t₁ меньше времени разгрузки грунта t₂. На соотношение (t₁/t₂ оказывает влияние масса виброплиты, а также значения коэффициентов упругого и вязкого сопротивления грунта. Данная особенность (t₁/t₂<1) характерна и для вибрационных катков, и для трамбующих машин, что подтверждается результатами соответствующих экспериментальных исследований. Полученные регрессионные зависимости максимальной силы реакции грунта, времени нагружения грунта и времени разгрузки грунта от массы виброплиты и значений коэффициентов упругого и вязкого сопротивления грунта имеют особое значение при расчете распределения напряжений и деформаций по глубине уплотняемого грунта и последующем расчете деформаций грунта на различных глубинах при его уплотнении виброплитой.

Тюрина А.В., Юлдашев П.В., Есипов И.Б., Хохлова В.А. «Генерация акустической волны разностной частоты в дифрагирующем пучке волн накачки в квазилинейном приближении» Акустический журнал, 69, № 1, с. 22-31 (2023)

Рассматривается квазилинейный подход к описанию генерации акустической волны разностной частоты, формируемой при взаимодействии двух близких по частоте интенсивных высокочастотных дифрагирующих пучков волн накачки. Граничное условие соответствует двухчастотному возбуждению существующего параметрического излучателя для подводных исследований. Показано, что линейное поле первичных волн имеет узкую направленность с полным углом расхождения пучка около нескольких градусов, поэтому нелинейная дифракционная задача решалась численно в параболическом приближении. Поле волн накачки рассчитывалось в линейном приближении; полученные решения на каждом шаге численной сетки вдоль оси пучка использовались для расчета нелинейных источников при описании трехмерного пучка разностной частоты. Проанализированы одномерные и двумерные распределения поля давления и диаграммы направленности для трех значений разностной частоты. Полученные численные решения с реалистичными граничными условиями и описанием дифракционных эффектов сравниваются с известными приближенными аналитическими результатами, полученными в квазилинейном приближении. Ключевые слова: разностная частота, квазилинейное приближение, дифракция DOI: 10.31857/S0320791922600275, EDN: DAKTTI