Паращук Н.С., Чантурия Г.Т., Чаусов Д.Н. «Распространение звука в магнитных жидкостях на основе минеральных масел вблизи температуры стеклования дисперсионной среды» Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 1, с. 34-44 (2023)

Целью данной работы является установление зависимости влияния концентрации твёрдой фазы на акустические параметры магнитной жидкости на основе трансформаторного масла в широком диапазоне температур, в том числе вблизи точки стеклования дисперсионной среды. Процедура и методы. Проведённые в данной работе исследования основаны на методах физической акустики, в частности импульсном методе переменного расстояния при внешнем температурном воздействии. Результаты. Исследованы температурные и концентрационные зависимости плотности, скорости и коэффициента поглощения ультразвуковых волн. Проведено сравнение с основными теоретическими моделями и подходами. В области температур возле точки стеклования дисперсионной среды наблюдаются дополнительные эффекты, не описанные в литературных источниках и не согласующиеся с существующими на данный момент теориями распространения звука в дисперсных системах с большой разностью плотностей между жидкой и твердой фазой. Теоретическая значимость. Научный и практический интерес представляет исследование ненамагниченных ферромагнитных коллоидов с высоким контрастом плотностей между фазами вблизи точки стеклования дисперсионной среды, так как в этой области температур наблюдается недостаточность исследований и, к тому же, возможны дополнительные эффекты, связанные со смещением фазового перехода на высоких концентрациях твердой фазы.

Чаплыгин А.В., Котов М.А., Якимов М.Ю., Лукомский И.В., Галкин С.С., Колесников А.Ф., Шемякин А.Н., Соловьев Н.Г. «Демонстрационные эксперименты по совмещенному нагреву струей азотной плазмы и лазерным пучком» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 274-277 (2022)

Плазмотроны широко используются в экспериментах по моделированию термохимического взаимодействия высокоэнтальпийного газового потока с поверхностью материала как в России (ЦНИИМаш, ЦАГИ, ИПМех РАН), так и за рубежом (США, Европа, Япония, Китай). Такие установки обеспечивают конвективный нагрев поверхности образцов. Но в некоторых случаях достигаемые значения тепловых потоков к поверхностям образцов являются недостаточными. Добавление источника лазерного излучения помогает расширить возможности плазмотрона в моделировании реальных условий входа в атмосферу за счет сочетания радиационного и конвективного нагрева. В данной работе демонстрируются новые комбинированные режимы нагрева установки ВГУ-4 ИПМех РАН. Образец теплозащитного материала подвергался воздействию дозвуковой струи азотной плазмы и дополнительно нагревался излучением иттербиевго волоконного лазера. В результате проведенных экспериментов была успешно продемонстрирована новая возможность комбинированного нагрева на плазмотроне ВГУ-4 ИПМех РАН. Максимальный тепловой поток, полученный в комбинированном режиме при мощности лазерного излучения 47 Вт и мощности ВЧ-генератора плазмотрона по анодному питанию 22 кВт, составил 32.1 Вт/см² . Конвективный тепловой поток от струи азотной плазмы при той же мощности анодного питания составил 12.6 Вт/см² . В дальнейших работах планируется сосредоточиться на задачах: получения сверхвысоких температур поверхности при максимальной мощности ВЧ-генератора плазмотрона ВГУ-4 и импульсного иттербиевого лазера, используемого в данной работе, а также интеграции в установку ВГУ-4 более мощного источника лазерного излучения.

Паращук Н.С., Чантурия Г.Т., Чаусов Д.Н. «Распространение звука в магнитных жидкостях на основе минеральных масел вблизи температуры стеклования дисперсионной среды» Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 1, с. 34-44 (2023)

Целью данной работы является установление зависимости влияния концентрации твёрдой фазы на акустические параметры магнитной жидкости на основе трансформаторного масла в широком диапазоне температур, в том числе вблизи точки стеклования дисперсионной среды. Процедура и методы. Проведённые в данной работе исследования основаны на методах физической акустики, в частности импульсном методе переменного расстояния при внешнем температурном воздействии. Результаты. Исследованы температурные и концентрационные зависимости плотности, скорости и коэффициента поглощения ультразвуковых волн. Проведено сравнение с основными теоретическими моделями и подходами. В области температур возле точки стеклования дисперсионной среды наблюдаются дополнительные эффекты, не описанные в литературных источниках и не согласующиеся с существующими на данный момент теориями распространения звука в дисперсных системах с большой разностью плотностей между жидкой и твердой фазой. Теоретическая значимость. Научный и практический интерес представляет исследование ненамагниченных ферромагнитных коллоидов с высоким контрастом плотностей между фазами вблизи точки стеклования дисперсионной среды, так как в этой области температур наблюдается недостаточность исследований и, к тому же, возможны дополнительные эффекты, связанные со смещением фазового перехода на высоких концентрациях твердой фазы.

Ефимов А.И., Смирнов В.М., Чашей И.В., Набатов А.С. «Коротирующие возмущения солнечного ветра в данных радиопросвечивания и локальных измерений» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 1, с. 58-62 (2023)

Приведены результаты двух серий экспериментов радиопросвечивания околосолнечной плазмы сигналами космических аппаратов Mars Express и Venus Express в 2006 г. и Mars Express в 2008 г. Данные радиопросвечивания сравниваются с измерениями концентрации протонов вблизи орбиты Земли на спутнике Wind. Проведенный анализ показывает, что общий характер временнoй динамики возмущений, наблюдавшихся в двух сериях измерений, носит качественно сходный характер. Последовательность усилений флуктуаций частоты и концентрации протонов позволяет сделать вывод, что наблюдавшиеся возмущения связаны с коротирующими областями взаимодействия разноскоростных потоков солнечного ветра.

Ефимов А.И., Смирнов В.М., Чашей И.В., Набатов А.С. «Крупномасштабные возмущения солнечного ветра по данным радиопросвечивания с космического аппарата Mars Express и локальных измерений на космическом аппарате Wind» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 3, с. 275-283 (2023)

Представлены результаты экспериментов радиопросвечивания околосолнечной плазмы сигналами спутника Марса Mars Express. В области гелиоцентрических расстояний прицельной точки лучевой линии 8–13 солнечных радиусов измерялись флуктуации частоты просвечивающих радиосигналов. В ходе проведения экспериментов как на восточном, так и на западном лимбах зафиксированы резкие усиления дисперсии флуктуаций частоты. В измерениях вблизи орбиты Земли на космическом аппарате Wind в смежные периоды с запаздыванием на 5–17 сут регистрировались увеличения концентрации протонов и напряженности магнитного поля, которые в 7–15 раз превышают фоновые значения. Сравнение между данными, относящимися к внутреннему и околоземному солнечному ветру, позволяет сделать вывод, что наблюдавшиеся возмущения связаны с одной и той же вращающейся с Солнцем областью солнечной короны.

Чашечкин Ю.Д., Ильиных А.Ю. «Перенос вещества капли при формировании первичной каверны» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 508, № 1, с. 42-52 (2023)

Методами скоростной видеорегистрации впервые прослежен перенос вещества свободно падающей капли в покоящуюся принимающую жидкость на этапе формирования первичной каверны. В опытах капли воды, разбавленного в соотношении 1:100 раствора чернил или насыщенного раствора пищевой соды диаметром D=0.43 см падали со скоростью U=3.1 м/с в воду или 20%-й раствор роданида аммония в режиме формирования всплеска. Во всех опытах стенку растущей каверны пронизывают тонкие волокна, содержащие вещество капли, которые образуют промежуточный тонкоструктурный слой. После окончания стадии роста волокон продолжительностью 7–8 мс и диффузионного сглаживания градиентов концентрации, вокруг растущей каверны образуется слой жидкости промежуточной плотности толщиной от 1.5 до 0.7 мм. Слой отделен резкой границей от принимающей жидкости. Новая группа наклонных волокнистых петель образуется в следе за схлопывающейся каверной.

Сысоева Е.Я., Чашечкин Ю.Д. «Тонкая структура и симметрии стратифицированного течения за горизонтально движущейся сферой» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 239-242 (2022)

Ильиных А.Ю., Чашечкин Ю.Д. «Перенос вещества падающей капли в толщу жидкости в начальной стадии процесса слияния» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 54-68 (2023)

Методами высокоскоростной видеорегистрации впервые прослежена эволюция тонкой структуры картины распространения вещества свободно падающей капли под деформированной поверхностью первоначально покоящейся жидкости. Изучалось слияние капли воды с раствором роданида аммония, капли раствора поваренной соли, соды или чернил – с водой. В начальной стадии процесса слияния в ударном режиме с быстрым формированием каверны капля теряет сплошность. Впервые визуализированы короткие тонкие струйки, пронизывающие дно каверны. Подтвержден ранее зарегистрированный распад капли на тонкие волокна, образующие линейчатые и сетчатые структуры на поверхности каверны и венца. Постепенно струйки, содержащие вещество капли, сливаются и образуют охватывающий каверну промежуточный волокнистый слой с четкой внешней границей. По мере увеличения каверны промежуточный слой гомогенизируется и истончается. Далее, в процессе схлопывания каверны, в принимающей жидкости формируются новые группы волокон, которые пронизывают границу каверны под узлами сетки. В проведенных опытах волокнистый слой, охватывающий первичную каверну, наблюдался при вторжении жидкости большей плотности (капли раствора чернил, соды или поваренной соли) в менее плотную среду (воду), и жидкости меньшей плотности (капли воды) в более тяжелую (раствор роданида аммония). Толщина волокнистой оболочки первичной каверны увеличивается с ростом скорости капли.

Чашечкин Ю.Д. «Капиллярные и акустические волны импакта капли» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 277-280 (2022)

В последние годы все большее внимание уделяется одновременному изучению физических, гидродинамических и акустических процессов, сопровождающих слияние свободно падающей капли с покоящейся принимающей жидкости. Научный и практический интерес вызывают изменчивые и в то же время воспроизводимые картины течений, механизмы формирования течений и волн. Кольцевые капиллярно-гравитационные волны были замечены в конце XIX века. Акустические волны импакта капли вначале были зарегистрированы в воздухе в начале прошлого века, а с появлением гидрофонов – и в воде. В последние годы измерения шума дождя используются для определения интенсивности осадков в удаленных регионах океана. Одновременно развиваются теоретические и лабораторные исследования всех видов волн капельных течений. Описание гидродинамических процессов проводится на основе определений жидкости как подвижной сплошной среды, равновесное состояние которой характеризуется распределением потенциала Гиббса, его производных – термодинамических величин (плотности, энтропии, давления, температуры, концентрации растворенных веществ и взвешенных частиц), коэффициентов молекулярного переноса– вязкости, температуропроводности и диффузии, параметрами распространения волн (скоростей звука, света), переноса зарядов (электропроводность) и электромагнитных полей. Течение жидкости определяется как внутренне присущий или вынужденный совместный перенос вещества, импульса и энергии. В капельных течениях наглядно проявляется действие всех механизмов переноса энергии – макроскопического с течением и волнами и медленного диффузионно-диссипативного и прямого быстрого атомно-молекулярного.

Чашечкин Ю.Д., Очиров А.А. «Поверхностные волны в вязкой непрерывно 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. 283-286 (2022)

Задачи распространения волн в неоднородных средах привлекают внимание исследователей в связи с большим количеством научных и практических приложений. Если речь идет о стратифицированных жидкостях, то чаще внимание наблюдателей обращено на изучение внутренних волн. Настоящая работа направлена на исследование распространения поверхностных волн. Были проанализированы дисперсионные соотношения, описывающее связь между частотой и длиной волны или волновым числом, а также другими параметрами задачи. Получены выражения для фазовой и групповой скоростей волнового движения и их аналоги для сопутствующих лигаментов. Также визуализированы потоки энергии и импульса на характерных масштабах волнового и лигаментного течения. Исследовано влияние стратификации жидкости на характеристики волн.

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.

Пирогова А.С., Чегодаева А.Е., Миронюк С.Г. «Изучение газовых гидратов в глубоководной части Охотского моря по данным мультичастотной 3D-сейсморазведки: Часть 1. Методика» Геофизика, № 2, с. 65-75 (2023)

В глубоководной части Охотского моря вблизи о. Сахалин на глубинах более 380 м в верхней части разреза распространены газовые гидраты, что было неоднократно подтверждено пробоотбором. Наряду с газонасыщенными отложениями газовые гидраты представляют потенциальную опасность для строительства морских сооружений нефтегазового комплекса и проведения буровых работ. Для детальной характеристики верхней части разреза и выявления интервалов разреза, осложненных присутствием газовых гидратов, на шельфе Охотского моря необходимо проводить полный комплекс геолого-геофизических исследований, включающий в себя донное опробование грунтов и инженерно-геологическое бурение. Однако в глубоководных условиях проведение таких исследований затруднено. При отсутствии инженерно-геологических скважин и выработок глубокого бурения основным источником информации о строении среды является трехмерная (3D) сейсморазведка по методу отраженных волн (МОВ) в модификации общей глубинной точки (МОГТ). В настоящей работе представлена методика изучения газовых гидратов в глубоководной части Охотского моря до данным сейсморазведки МОВ-ОГТ в трех частотных диапазонах от 5 до 1200 Гц. Предложенная методика включает визуальный анализ волнового поля (поиск так называемых отражающих границ BSR (bottom simulated reflectors), соответствующих нижней границе зоны стабильности газовых гидратов) на сейсмических изображениях различного частотного состава, моделирование границы стабильности газовых гидратов с учетом термобарических условий, анализ кинематических и динамических характеристик отраженных волн. Предложенный подход к анализу отраженных продольных упругих волн, включающий в себя AVO-моделирование, AVO-анализ и динамические инверсионные преобразования, можно рекомендовать для изучения газовых гидратов на шельфе Сахалина по данным сейсморазведки.

Чегодаева А.Е., Пирогова А.С. «Изучение газовых гидратов в глубоководной части Охотского моря по данным мультичастотной сейсморазведки: Часть 2. Результаты» Геофизика, № 2, с. 76-85 (2023)

Скопления газогидратов в верхней части разреза на шельфе Охотского моря представляют потенциальные риски для морского строительства и бурения. Одной из задач инженерно-геофизических изысканий является картирование и характеристика опасных геологических процессов и явлений, с которыми связаны потенциальные риски. В работе приводятся результаты интерпретации сейсмоакустической аномалии, предположительно связанной с интервалом распространения газовых гидратов в верхней части разреза в районе работ в глубоководной части Охотского моря (глубина моря 375–505 м). Изучение строения верхней части разреза в районе работ проводилось по данным мультичастотной 3D-сейсморазведки МОВ-ОГТ: стандартной сейсморазведки (СР), сейсморазведки высокого разрешения (СВР) и сейсморазведки сверхвысокого разрешения (ССВР). Сейсмическая интерпретация проводилась как на качественном, так и на количественном уровне по разработанной методике. В первую очередь был проведен визуальный анализ волнового поля и поиск характерных признаков границы BSR (bottom simulated reflector, нижняя граница зоны стабильности газогидратов). Далее было выполнено моделирование глубины распространения нижней границы зоны стабильности газовых гидратов с учетом термобарических условий района работ и проведено сопоставление расчетной глубины с глубиной распространения аномалии. Количественная интерпретация в интервале распространения аномалии выполнялась с целью оценки упругих свойств отложений верхней части разреза, по которым можно провести дифференциацию гидратоносной толщи относительно вмещающих отложений. Количественная интерпретация включала скоростной анализ продольных волн по сейсмограммам 3D СР, последовательную акустическую инверсию трех наборов разно частотных данных 3D СР, 3D СВР и 3D ССВР, AVO-моделирование и AVO-анализ отраженных продольных волн по сейсмограммам 3D СР. В результате были получены повышенные значения скоростей продольных волн над сейсмоакустической аномалией. Полученные оценки упругих свойств позволяют предположить, что изучаемая аномалия, зафиксированная на глубинах 45–65 м от морского дна при глубинах воды 375–475 м, соответствует границе BSR и выше нее распространены скопления газогидратов в относительно небольших концентрациях. Однако стоит иметь в виду, что количественный анализ данных сейсморазведки в отсутствие скважинных данных обладает высокой степенью неопределенности. Наиболее убедительным признаком того, что изучаемая аномалия соответствует BSR, является тот факт, что глубина распространения аномалии полностью совпадает с предсказанной глубиной распространения BSR для термобарических условий района работ.

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.

Фомичев В.В., Чернов Г.П. «Тонкая структура солнечных радиовсплесков IV типа, связанных со стационарными и движущимися источниками» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 2, с. 181-189 (2023)

Рассмотрены различные виды тонкой структуры в континуальном излучении радиовсплесков IV типа применительно к разным типам источников излучения, стационарным и движущимся. В случае стационарных источников происхождение тонкой структуры связано как с процессами в отдельных магнитных петлях (квазипериодическое ускорение, магнитогидродинамические волны), так и с крупномасштабными процессами, связанными с распространением магнитогидродинамических возмущений, формированием петельных аркад и синхронными с ними процессами дискретного ускорения частиц, обуславливающих пульсирующий характер радиоизлучения. Для случая движущегося источника механизм генерации в значительной степени зависит от магнитной структуры источника (расширяющаяся магнитная арка или изолированное плазменное облако). В этом случае важна также связь с корональными выбросами массы и ударными волнами. Секундные пульсации объясняются магнитогидродинамическими колебаниями источника в виде магнитной петли или облака. Отсутствие прочей тонкой структуры в континууме движущихся всплесков IV типа может быть связано с критическим углом конуса потерь для возбуждения вистлеров.

Алешин Б.С., Хомич В.Ю., Чернышев С.Л. «Направления развития плазменной аэродинамики» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 508, № 1, с. 3-8 (2023)

Предлагаются наиболее перспективные направления исследований в области плазменной аэродинамики. На основе представленных экспериментальных данных, полученных в последнее время, рассматриваются возможности использования объемного силового воздействия на течение газа в аэродинамических приложениях, реализуемого с помощью приповерхностных электрических разрядов. Одним из таких приложений является увеличение протяженности ламинарного участка пограничного слоя на стреловидном крыле с целью уменьшения аэродинамического сопротивления летательного аппарата в крейсерском режиме полета. Второе направление связано с управлением трехмерным отрывом пограничного слоя на элементах механизации стреловидного крыла на режимах взлета и посадки. И третье направление – уменьшение поверхностного трения в турбулентном пограничном слое, который реализуется на большей части поверхности современных около- и сверхзвуковых летательных аппаратов. Предлагаемые исследования имеют не только прикладное, но и фундаментальное значение ввиду физической сложности изучаемых явлений.

Шунаев В.В., Четвериков А.П., Глухова О.Е. «Распространение сверхзвукового солитона в углеродных нанотрубках типа кресло» Журнал технической физики, 93, № 4, с. 458-462 (2023)

В рамках метода MD/DFTB изучено распространение локализованной кольцевой нелинейной волны в углеродных нанотрубках (УНТ) типа кресло". Однозначно показано, что рассматриваемые локализованные волны – солитонного типа, причем, чем выше скорость начального возмущения, тем выше установившаяся скорость исследуемого солитона. Установлено, что при высокой энергии начального возбуждения в период времени 0.1–0.2 ps солитон движется со скоростью в диапазоне 24–270 Angstrem/ps, что примерно в 1.2–1.35 раз превышает скорость звука в УНТ (200 Angstrem/ps). Показано, что скорость солитона практически не меняется с увеличением радиуса УНТ Ключевые слова: молекулярная динамика, углеродные нанотрубки, солитон, сверхзвуковая волна.

Чувахов П.В. «Турбулизация сверхзвукового пограничного слоя на прямом крыле из-за акустического шума» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 509, № 1, с. 63-66 (2023)

Представлены результаты прямого численного моделирования процесса восприимчивости сверхзвукового пограничного слоя над прямым крылом с тонким параболическим профилем к акустическому шуму различной интенсивности. Продемонстрировано, что акустический шум способен вызывать ламинарно-турбулентный переход на прямом крыле сверхзвукового пассажирского самолета.

Куликовский А.Г., Чугайнова А.П. «О структуре разрывов в решениях гиперболических систем уравнений. Волны в стержнях. Особые разрывы» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 151-152 (2022)

Образование разрывов – “опрокидывание” волн – типичное поведение решений гиперболических систем уравнений. Если все условия на разрывах следуют из законов сохранения, то такой разрыв назовем ударной волной. Если для описания разрыва требуются дополнительные соотношения, которые следуют из рассмотрения структуры разрыва, то такие разрывы будем называть особыми. Хотя особые разрывы встречались ранее в различных моделях сплошных сред, они в основном относились к явлениям, связанными с химическими превращениями и наличием сильных колебаний в структуре разрывов. В предлагаемом докладе рассматривается модель, описывающая длинные нелинейные волны малой амплитуды, распространяющиеся по стержню. Изучаются продольно-крутильные волны в предположении, что деформации рассматриваются как линейные, а связь напряжений и деформаций нелинейна. Ранее в рамках этой модели изучены волны Римана и разрывы. В работе изучается структура разрывов. Структура разрывов описывается добавлением в уравнения движения вязких сил. Система уравнений является системой общего вида с простейшим описанием вязкой диссипации. Найдены условия существования особых разрывов. На примере предложенной модели показано, что особые разрывы влияют на множество допустимых разрывов и, как следствие, на строение решений физических задач.

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

Крашенинников И.В., Чумаков С.О. «Прогнозирование функциональной зависимости числа солнечных пятен в цикле солнечной активности на основе ИНС Элмана» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 2, с. 247-256 (2023)

Анализируется возможность прогнозирования функции временной зависимости числа солнечных пятен (SSN) в цикле солнечной активности на основе применения платформы искусственной нейронной сети Элмана к историческому ряду данных наблюдений. Предложен метод нормализации исходных данных для предварительного обучения алгоритма ИНС, в котором строится последовательность виртуальных идеализированных циклов, используя масштабируемые коэффициенты по длительности и значения максимумов в солнечных циклах. Корректность метода анализируется в численном эксперименте, основанном на моделировании временного ряда солнечных пятен. Оценены интервалы изменения адаптируемых параметров в работе ИНС и предложен математический критерий для выбора решения. Характерным свойством построенной функциональной зависимости в цикле числа солнечных пятен является значительная асимметрия ее восходящей и спадающей ветвей. Представлен прогноз временного хода на текущий 25-й цикл солнечной активности и обсуждается его корректность в сравнении с другими результатами прогнозирования и имеющимися данными обсерваторских наблюдений.

Долгих Г.И., Давыдов А.В., Долгих С.Г., Чупин В.А., Швец В.А. «Особенности возбуждения "прибойного шума" морскими ветровыми волнами» Экологические системы и приборы, № 12, с. 22-30 (2022)

Обработаны синхронные участи записей лазерного измерителя вариаций гидросферного давления, установленного на шельфе Японского моря на глубине 25 м, лазерного нанобарографа, лазерных деформографов с длинами измерительных плеч 52,5 и 17,5 м. Установлено, что уровень «прибойного шума» в частотном диапазоне 1–5 Гц коррелирует с изменением максимального периода прогрессивных ветровых волн, зарегистрированных лазерным измерителем вариаций гидросферного давления. Ключевые слова: «прибойный шум», ветровые волны, лазерный измеритель вариаций гидросферного давления, лазерный нанобарограф, лазерный деформограф, корреляция. DOI: 10.25791/esip.12.2022.1336

Долгих Г.И., Долгих С.Г., Овчаренко В.В., Чупин В.А., Швец В.А., Яковенко С.В. «Регистрация нелинейных волн типа «две сестры», «три сестры»» Экологические системы и приборы, № 12, с. 31-37 (2022)

Обсуждаются результаты обработки и анализа экспериментальных данных, полученных на лазерном измерителе вариаций гидросферного давления при регистрации вариаций гидросферного давления на дне на шельфе Японского моря. Основное внимание уделено изучению физических механизмов возникновения нелинейных гидрофизических возмущений в диапазоне гравитационных и инфрагравитационных морских волн, относящихся к классу волн-убийц, амплитуды которых более чем в два раза превышают амплитуды граничащих сигналов данного диапазона периодов. Обнаружены классические нелинейные возмущения, относящиеся к волнам-убийцам «одна сестра», «две сестры», «три сестры». Возникновение их связано с взаимодействием гравитационных и инфрагравитационных морских волн зоны расположения регистрирующей аппаратуры. При спектральной обработке полученных экспериментальных данных выделены основные моды ветрового волнения и инфрагравитационных морских волн, ответственных за формирование наблюдаемых волн-убийц. Ключевые слова: волны-убийцы, «две сестры», «три сестры», явление возврата. DOI: 10.25791/esip.12.2022.1337

Ли В., Чэн Ц., Цзян П., Лю И. «Кластерный анализ данных акустической эмиссии слоистых композитных материалов с различной ориентацией межфазных волокон на основе модели гауссовой смеси» Дефектоскопия, № 3, с. 14-30 (2023)

Целью настоящего исследования был поиск более эффективного метода кластеризации событий акустической эмиссии. Сигналы акустической эмиссии композитных слоистых композитных материалов с различной ориентацией межфазных волокон были получены в ходе экспериментов с двухконсольной балкой (ДКБ). В результате выделения признаков из предварительно обработанных данных с помощью алгоритма Relief F было установлено, что большая часть информации в сигналах акустической эмиссии может быть представлена амплитудой, обратной частотой, центральной частотой, пиковой частотой и так далее. Впоследствии для кластеризации данных с уменьшенной размерностью был применен метод анализа главных компонент и модели «ожидание–максимизация» и гауссовой смеси. С помощью этого метода можно не только выделять различные механизмы повреждения, но и показывать уровень концентрации повреждений в зависимости от их типа. Кроме того, как только кластеры были разделены по различным механизмам повреждений, их можно было точно идентифицировать, используя амплитуду и пиковую частоту. Наконец, на основе кривых нагружения четырех типов образцов проводили сравнение и анализ кумулятивных событий и энергий акустической эмиссии, а также были определены различные механизмы повреждения.