Дертеев С.Б., Гаваев Б.С., Шивидов Н.К., Михаляев Б.Б. «Радиационное затухание медленных магнитозвуковых волн в короне звезд» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 2260801 (2022)

В приближении магнитной гидродинамики рассматриваются нестационарные процессы в солнечных корональных структурах, которые индентифицируются как волны сжатия. Для изучения быстрого затухания этих волн применены эффекты теплопроводности и радиационных потерь, точнее – эффект дисбаланса между нагревом и энергетическими потерями. Поведение волн сильно меняется в зависимости от параметров корональных петель, что требует точности в их определении. Результаты расчетов зависят также от точности аппроксимации функции нагрева/потерь. В зависимости от этих условий в затухании медленных магнитозвуковых волн решающую роль может играть как эффект теплопроводности, так и дисбаланс между нагревом и энергетическими потерями. Эффекты теплопроводности и дисбаланса между нагревом и потерями приводят не только к затуханию волны, но и к ее дисперсии.

Гаврин В.Н., Горбунов Д.С., Домогацкий Г.В., Кравчук Л.В., Либанов М.В., Матвеев В.А., Руденко О.В., Сергеев А.М., Старобинский А.А., Ткачёв И.И., Троицкий С.В., Щербаков.И.А. «Памяти Валерия Анатольевича Рубакова» Успехи физических наук, 193, № 2, с. 231-232 (2023)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNe.2023.01.039313

Гайфуллин А.М., Щеглов А.С. «Структура течения в трехмерной пристенной турбулентной струе» Прикладная математика и механика, 87, № 2, с. 226-239 (2023)

С помощью численного моделирования исследуется задача об истечении трехмерной пристенной струи несжимаемой жидкости. Целью исследования является определение структуры течения в струе, сравнение механизмов распространения турбулентной и ламинарной пристенных струй. Численное решение уравнений движения в турбулентном случае получено с помощью метода крупных вихрей с пристенным разрешением. Результаты моделирования сравниваются с данными экспериментальных исследований.

Беляев Б.А., Сержантов А.М., Лексиков Ан.А., Бальва Я.Ф., Александровский А.А., Галеев Р.Г. «Высокоселективный волноводный полосно-пропускающий фильтр с уровнем подавления помех более 120 dB» Письма в Журнал технической физики, 49, № 10, с. 33-38 (2023)

Разработана и исследована конструкция волноводного полосно-пропускающего фильтра десятого порядка с дополнительной индуктивной связью между несмежными резонаторами. Индуктивную связь образует U-образный проводник с замкнутыми на экран концами, сформированный в крышке фильтра. Это обеспечивает не только температурную стабильность характеристик, но и технологичность изготовления конструкции. Высокая избирательность устройства обусловлена полюсами затухания, расположенными вблизи полосы пропускания, а также уровнем подавления помех в полосах заграждения, превышающим 120 dB. Потери в полосе пропускания изготовленного фильтра ∼0.8 dB при ее центральной частоте f₀=18.2 GHz и относительной ширине Delta f/f₀=1.5%. Небольшие габариты (135×30×10 mm) и вес (около 200 g) устройства, а главное, высокие электрические характеристики показывают перспективность его использования, например, в бортовых и наземных системах космической связи. Ключевые слова: полосно-пропускающий фильтр, волновод, резонатор, дополнительная связь.

Галиев А.Л., Мунасыпов И.М., Юмагулов Н.И. «Формирователь затухающих колебаний заданной мощностью и энергией» Прикладная физика и математика, № 3, с. 43-48 (2023)

Рассматривается один из способов формирования импульсов, заполненных затухающими колебаниями для воздействия на исследуемые физические объекты с постоянной энергией. Приводится описание разработанного устройства, осуществляющего “порционное” воздействие на объект исследования «пачкой» затухающих колебаний с заданной энергией. Ключевые слова: физические объекты, нелинейные компоненты, компаратор, регистратор, порог чувствительности, энергия, затухающие колебания.

Огородников В.А., Сырунин М.А., Ерофеев К.В., Кулаков Е.В., Пупков А.С., Кошатова Е.В., Галиев Ф.Ф., Подурец А.М., Ткаченко М.И., Скляднева Т.О. «Статическая, динамическая и ударно-волновая прочность трубной стали марок 17Г1С, 09Г2С, 10Г2ФБЮ и класса прочности К60» Физика горения и взрыва, 59, № 3, с. 141-152 (2023)

При разработке специализированных взрывозащитных камер, к которым предъявляются повышенные требования по прочностной надежности, одним из важных вопросов является выбор материала силового корпуса, воспринимающего импульсные (динамические и ударно-волновые) нагрузки. Как правило, для таких конструкций используются трубы промышленного производства различных типоразмеров из низколегированной стали. При этом всегда возникает вопрос о выборе марки стали, особенно на этапе расчетного обоснования их взрывостойкости, поскольку характеристики динамической прочности материала труб, как правило, неизвестны. В связи с этим в данной работе впервые приведены результаты исследования статической, динамической и ударно-волновой прочности на сжатие и растяжение материала труб из стали марок 17Г1С, 09Г2С, 10Г2ФБЮ и класса прочности К60. Кроме того, представлены сравнительные данные о взрывостойкости при скоростях деформации материала (2–5)·10² c^–1 труб из стали марок 09Г2С и 10Г2ФБЮ.

Галимзянов М.Н., Гималтдинов И.К., Кочанова Е.Ю. «Взаимодействие волны давления в цилиндрическом канале со сферическим пузырьковым кластером» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 2, с. 96-104 (2023)

Численно исследовано взаимодействие волны давления типа ступеньки со сферическим газожидкостным кластером в цилиндрическом канале, заполненном жидкостью. Показано, что кластер генерирует уединенную волну давления большой амплитуды. Изучено влияние пузырькового кластера на динамику многократного отражения волны давления от границ цилиндрического канала. Показано, что результаты численных расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными. Ключевые слова: волна давления, сферический газожидкостный кластер, цилиндрический канал, фокусировка, аксиальная симметрия

Гараев К.Г., Мухаметзянов И.Р. «Оптимально управляемые турбулентные пограничные слои в сверхзвуковых потоках газа» Математическое моделирование, 35, № 7, с. 28-40 (2023)

Рассматривается вариационная задача на условный экстремум типа Майера о построении закона распределения нормальной составляющей скорости вдува охлажденного газа в турбулентный пограничный слой при сверхзвуковом режиме обтекания, обеспечивающего минимальное значение конвективного теплового потока, передаваемого от горячего газа к обтекаемой поверхности. В качестве изопериметрического условия выступает мощность системы управления вдувом, рассчитываемая с учетом фильтрационного закона Дарси. Для решения оптимальной задачи используется первый интеграл для сопряженной системы относительно множителей Лагранжа, полученный ранее авторами с помощью классической теоремы Э. Нетер об инвариантных вариационных задачах и инфинитезимального аппарата Ли–Овсянникова. Для проведения вычислений используется метод обобщенных интегральных соотношений А.А. Дородницына, хорошо зарекомендовавший себя при расчете характеристик пограничных слоев при различных режимах течения. Вычислительный эксперимент, проведенный для случая обтекания сферы, показал эффективность найденного оптимального закона управления по сравнению с равномерным вдувом: выигрыш в значении минимизируемого функционала составил 16.8%. Новизна работы заключается в разработке метода решения вариационной задачи с использованием первого интеграла для сопряженной системы, а также метода обобщенных интегральных соотношений А.А. Дородницына. Научное значение работы заключается в развитии теории оптимально управляемого пограничного слоя при турбулентном режиме течения в сверхзвуковых потоках газа. Полученные результаты могут представить интерес при проектировании систем активной тепловой защиты поверхностей в высокоскоростных потоках газа.

Верещагин А.Н., Ерохин А.А., Гафаров Е.Р., Александрин А.М., Саломатов Ю.П., Стригова Е.А., Поленга С.В. «Оценка пространственно-поляризационной селекции антенн спутниковой навигации на основе анализа ошибки многолучевого распространения сигналов по двум отраженным сигналам» Письма в Журнал технической физики, 49, № 12, с. 27-30 (2023)

Проведена оценка ошибки, вносимой эффектом многолучевого распространения, в глобальных навигационных спутниковых системах для стационарного потребителя. На основе математической модели радиотрассы прямого и двух отраженных сигналов (многолучевая модель) получены результаты ошибки многолучевости для различных типов антенн высокоточного позиционирования. Ключевые слова: антенна, глобальные навигационные спутниковые системы (ГНСС), многолучевая интерференция, помехи, диаграмма направленности, огибающая ошибки многолучевости

Луничкин А.М., Андреева И.Г., Зайцева Л.Г., Гвоздева А.П., Огородникова Е.А. «Изменение спектральных характеристик гласных звуков в русской речи на фоне шума» Акустический журнал, 69, № 3, с. 340-350 (2023)

В контексте проблемы слухового анализа сложной сцены исследованы акустические характеристики русской речи в условиях шума многоголосия и проявления эффекта Ломбарда. Сравнивали спектры ударных гласных звуков [a], [u], [i] в словах, произнесенных шестью женщинами в тишине и на фоне диотически предъявляемого речеподобного шума уровня 60 дБ, имитирующего многоголосие. В шуме, по сравнению с тишиной, получили повышение частоты основного тона голоса (F₀) и первой форманты (F₁) для всех выделенных гласных. Общей закономерности в изменениях второй форманты (F₂) обнаружено не было. При произнесении гласного звука [i] в шуме F₂ понижалась у всех дикторов, при произнесении гласных звуков [u] и [а] она могла как понижаться, так и повышаться. Таким образом, в основном характер выявленных изменений спектральных характеристик гласных звуков русской речи в шуме соответствовал особенностям ломбардной речи для ряда европейских и азиатских языков. При этом впервые была показана обратно пропорциональная зависимость между F₀ диктора в тишине и ее изменениями в шуме: чем выше F₀ в тишине, тем меньше ее увеличение на фоне шума. Выявленные спектральные изменения отражают процессы адаптивной коррекции артикуляции, направленные на выделение голоса диктора и повышение разборчивости его речи на фоне речеподобного шума. Ключевые слова: акустика речи, шум многоголосия (речеподобный), слухоречевой контроль, эффект Ломбарда, речевая коммуникация, характеристики голоса DOI: 10.31857/S032079192110018X

Огородников В.А., Ерунов С.В., Панов К.Н., Чудаков Е.А., Блинов И.А., Георгиевская А.Б., Замыслов Д.Н., Фарин И.Р. «Характеристики “пылевых” потоков с поверхности лайнеров из меди и свинца при выходе на нее одной или последовательно двух ударных волн» Письма в ЖЭТФ, 117, № 10, с. 746-753 (2023)

Приведены результаты впервые проведенных сравнительных экспериментальных исследований процесса ударно-индуцированного выброса частиц (“пыления”) со свободной шероховатой (Rz20) поверхности лайнеров из меди и свинца при выходе на нее одной или последовательно двух ударных волн, разделенных по времени на 0.2 мкс. Такая ситуация возникает, как правило, в кумулирующих системах для сжатия плазмы цилиндрическими или сферическими лайнерами при их ударно-волновом или квазиизэнтропическом ускорении продуктами взрыва. С использованием методик импульсной рентгенографии, лазерно-оптической съемки, пьезоэлектрических датчиков давления и гетеродин-интерферометра исследована качественная картина и определены количественные характеристики процесса выброса частиц со свободной поверхности (СП): скорости СП и фронта потока (ФП) частиц, распределения плотности (массы) потока частиц в направлении его движения, необходимые для уточнения имеющихся особенностей и создания более обоснованных моделей описания эффекта.

Бикмаев И.Ф., Вихлинин А.А., Гильфанов М.Р., Гребенев С.А., Зелёный Л.М., Лутовинов А.А., Петрукович А.А., Постнов К.А., Старобинский А.А., Черепащук А.М., Чуразов Е.М., Шакура Н.И. «Рашид Алиевич Сюняев (к 80-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 193, № 3, с. 343-344 (2023)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNe.2023.02.039331

Гималтдинов И.К., Родионов А.С., Кочанова Е.Ю. «Детонация газожидкостной смеси при интерференции волн на наклонной границе» Физика горения и взрыва, 59, № 3, с. 36-43 (2023)

Рассмотрены процессы отражения и преломления волны давления при прохождении границы пузырьковая среда–«чистая» жидкость при наклонном падении волны на границу раздела сред. Исследовался случай, когда газ внутри пузырьков взрывчатый. Установлено существенное уменьшение амплитуды начальной волны, способной инициировать детонацию в пузырьковой жидкости из-за интерференции волн на наклонной границе.

Галимзянов М.Н., Гималтдинов И.К., Кочанова Е.Ю. «Взаимодействие волны давления в цилиндрическом канале со сферическим пузырьковым кластером» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 2, с. 96-104 (2023)

Численно исследовано взаимодействие волны давления типа ступеньки со сферическим газожидкостным кластером в цилиндрическом канале, заполненном жидкостью. Показано, что кластер генерирует уединенную волну давления большой амплитуды. Изучено влияние пузырькового кластера на динамику многократного отражения волны давления от границ цилиндрического канала. Показано, что результаты численных расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными. Ключевые слова: волна давления, сферический газожидкостный кластер, цилиндрический канал, фокусировка, аксиальная симметрия

Гимон Т.А., Кисловский В.А., Лукашевич С.В., Морозов С.О., Николаев М.С., Шиплюк А.Н. «Численное моделирование развития вихрей Гёртлера в сжимаемом пограничном слое на вогнутой поверхности» Теплофизика и аэромеханика, № 1, с. 15-20 (2023)

Проведено численное моделирование генерации и развития вихрей Гёртлера в сжимаемом пограничном слое на вогнутой поверхности. Расчет проведен в программе Fluent пакета Ansys. Рассмотрены стационарные и нестационарные возмущения при числе Маха набегающего потока М≈4. Показано, что при введении периодического в трансверсальном направлении к потоку возмущения на прямом участке поверхности оно затухает, а на вогнутой поверхности нарастает. Сравнение результатов выполненных расчетов с расчетами в рамках линейной теории устойчивости показало, что область восприимчивости пограничного слоя к возмущениям на вогнутой поверхности составляет примерно 17 толщин пограничного слоя. После зоны восприимчивости возмущения нарастают по экспоненциальному закону с небольшими отклонениями. Профили пульсаций потока хорошо согласуются с данными, полученными по линейной теории устойчивости. Показано, что развитие нестационарного возмущения вдоль поверхности модели при рассматриваемых параметрах мало отличается от стационарного возмущения.

Кириллов А.С., Вернер Р., Гинева В. «Исследование электронной кинетики молекулярного азота в средней атмосфере титана во время высыпания космических лучей» Известия РАН. Серия физическая, 87, № 7, с. 1056-1064 (2023)

Изучена кинетика триплетных состояний A³∑⁺_u, B³∏_g, W³Δ_u, B^'3∑^–_u, C³∏_u молекулярного азота на высотах средней атмосферы Титана во время высыпания в атмосферу космических лучей. В расчетах учтены внутримолекулярный и межмолекулярный перенос энергии электронов при неупругих столкновениях электронно-возбужденного молекулярного азота с молекулами N₂, CH₄ и CO. Исследовано взаимодействие электронно-возбужденных молекул N₂ с молекулами ацетилена С2Н2 и этилена С₂Н₄ в средней атмосфере Титана на высотах 50–250 км. Впервые показано доминирование реакций с метастабильным молекулярным азотом N₂(A³∑⁺_u) в образовании радикалов С₂Н и С₂Н₃ на данных высотах.

Глушанков Е.И., Царик В.И. «Практическая реализация пространственно-временной фильтрации спутниковых навигационных сигналов в реальном времени» Физика волновых процессов и радиотехнические системы, 26, № 2, с. 64-69 (2023)

Обоснование. Задача построения помехозащищенных приемников спутниковых навигационных сигналов является весьма актуальной в связи с повышенной уязвимостью таких сигналов к воздействию помех, количество источников которых постоянно растет. Цель. Построить пространственно-временной адаптивный фильтр и реализовать его работу в реальном времени в составе помехозащищенной спутниковой навигационной системы. Методы. На основе алгоритма пространственной обработки спутниковых сигналов получен пространственно-временной фильтр, приспособленный под реализацию в реальном времени. Описана аппаратура, выбранная для приема спутниковых навигационных сигналов, практической реализации алгоритма фильтрации и демодуляции обработанного сигнала. Проведено компьютерное моделирование фильтрации и демодуляции записей сигналов с использованием полученного алгоритма, а также эксперименты по обработке спутниковых сигналов с разным количеством внешних помех в реальном времени с использованием построенного помехозащищенного приемника. Результаты. В результате моделирования и испытаний построенной установки получены значения характеристик работы системы помехозащищенной навигации, соответствующие качественному решению задачи подавления помех в спутниковом навигационном сигнале. Заключение. Модель цифровой обработки, основанная на полученном пространственно-временном фильтре, адекватно описывает процесс подавления помех в реальном спутниковом сигнале. Полученный помехозащищенный приемник спутниковых навигационных сигналов работоспособен и может использоваться на практике.

Глушков А.В., Лебедев К.Г., Сабуров А.В. «Мюоны в ШАЛ с E0=1019 эВ по данным Якутской установки» Письма в ЖЭТФ, 117, № 4, с. 254-258 (2023)

Исследованы функции пространственного распределения частиц в широких атмосферных ливнях (ШАЛ) на Якутской установке наземными и подземными сцинтилляционными детекторами с порогом E_μ≡ 1.0×secτ ГэВ от космических лучей с энергией E₀≡10¹⁹эВ за период непрерывных наблюдений 1986–2016 гг. Использованы данные c зенитными углами τ ≤60°. Экспериментальные величины сравниваются с расчетными, выполненными по модели развития ШАЛ QGSJET-01-d из пакета программ CORSIKA. Вся совокупность рассмотренных данных указывает на вероятный состав космических лучей, близкий к протонному.

Глушков А.В., Сабуров А.В., Ксенофонтов Л.Т., Лебедев К.Г. «Загадка мюонов в ШАЛ сверхвысоких энергий по данным Якутской установки и эксперимента Ожэ» Письма в ЖЭТФ, 117, № 9, с. 651-657 (2023)

Рассмотрено пространственное распределение частиц широких атмосферных ливней от космических лучей в области энергий выше 10¹⁷ эВ, зарегистрированных на Якутской комплексной установке. Экспериментально измеренные плотности частиц сопоставляются с предсказаниями, полученными в рамках трех моделей адронных взаимодействий при сверхвысоких энергиях. Оценка массового состава, полученная из показаний наземных и подземных детекторов установки, согласуется с оценками, сделанными на основе измерений пространственного распределения черенковского излучения атмосферных ливней. Приводится сравнение с результатами прямых измерений мюонной компоненты, выполненных на установке Ожэ. Показано, что плотности потока мюонов, измеренные на Якутской установке, согласуются с флуоресцентными измерениями и не согласуются с мюонными результатами, полученными на установке Ожэ.

Гневышев В.Г., Белоненко Т.В. «Аномальное поведение вертикальной структуры волн Россби на незональных сдвиговых течениях в окрестности фокуса» Морской гидрофизический журнал, 38, № 6, с. 585-604 (2022)

Целью работы является исследование поведения вертикальных баротропно-бароклинных мод волн Россби на незональном сдвиговом потоке в окрестности фокуса. Методы и результаты. В рамках эталонного уравнения рассматриваются различные варианты поведения собственных функций в окрестности фокуса. Показано, что количество возможных вариантов для незональных течений увеличивается при сравнении с зональным случаем. Показано, что если для зонального случая поведение волн Россби в окрестности уровня локализации качественно совпадает с задачей для внутренних волн и коэффициент прохождения через фокус всегда носит экспоненциально малый характер, то в случае незонального потока появляются качественно новые дополнительные сценарии. Решение становится крайне чувствительным к начальным параметрам волны, падающей на незональный фокус. Другим важным моментом является то, что на незональном течении появляется второй, дополнительный аномальный фокус. При падении волны на данный фокус с одной стороны он ведет себя как классический фокус с классическим налипанием во времени. А при падении с противоположной стороны волна Россби не замечает фокус и проходит его без коротковолновой трансформации. В задаче, помимо сценария с бесконечно долгим во времени налипанием на фокус и экспоненциально малым коэффициентом прохождения появляются аномальные сценарии с прохождением фокуса без затруднений с коэффициентом прохождения, равным единице. Выводы. Кинематика с аномальным поведением волн Россби в горизонтальной плоскости на незональных течениях сопровождается аномальным поведением вертикальной моды в отличие от строго зонального случая. Собственные значения задачи Штурма–Лиувилля при переходе от незонального к зональному случаю меняются скачкообразно. Как следствие, предельный переход от слабо незонального случая к строго зональному отсутствует. Такое, крайне неоднозначное, аналитическое поведение волн Россби в окрестности фокуса на бароклинных незональных течениях говорит, скорее, об отсутствии аналитического предсказания и необходимости более глубокого и подробного анализа с применением численных методов.

Моргунов Ю.Н., Буренин А.В., Голов А.А., Лебедев М.С., Каплуненко Д.Д., Разживин В.В., Шкрамада С.С. «Особенности гидроакустической дальнометрии на пересекающих вихревые структуры сверхдальних трассах» Подводные исследования и робототехника, 36, № 1, с. 60-66 (2023)

Обсуждаются результаты экспериментальных и численных исследований особенностей проведения акустических дальномерных измерений на протяженных трассах при пересечении вихревой системы. На трассе протяжённостью 1073 км в северной части Японского моря были проведены гидроакустические и гидрологические измерения, позволившие выявить наличие антициклонического вихря и определить его характеристики по данным гидродинамической модели циркуляции океана NEMO. Для физической интерпретации процессов распространения импульсных широкополосных сигналов в сложных гидрологических и батиметрических условиях были проведены численные исследования с применением вычислительной программы RAY. Это позволило уточнить стандартные методики проведения подобных измерений и повысить точность измерения расстояния между излучателем и приемной системой.

Зверев В.А., Диденкулов И.Н., Голубев В.Н. «К вопросу о равной громкости звуков разных частот» Акустический журнал, 69, № 3, с. 386-387 (2023)

Обсуждаются кривые равной громкости звуков разных частот и частотные характеристики слуха. Показано, что кривые равной громкости не описывают частотную характеристику слуха и применимы только к тональным сигналам. Частотная характеристика слуха является адаптивной к спектру звука. Для музыки формируется широкополосная частотная характеристика, для речи используется частотная характеристика с подавлением низких частот. Ключевые слова: кривые равной громкости, слух, частотная характеристика, адаптивность DOI: 10.31857/S0320791923600336

Хмелёв В.Н., Голых Р.Н., Нестеров В.А., Шалунов А.В. «Численная модель ультразвуковой агломерации субмикронных частиц в резонансных газовых промежутках» Инженерно-физический журнал, 96, № 1, с. 255-265 (2023)

Предлагается теоретическое обоснование физического принципа повышения эффективности ультразвуковой агломерации субмикронных частиц, основанного на создании резонансных условий с целью формирования вихревых потоков в газовых промежутках. Формируемые вихревые потоки приводят к локальному повышению концентрации частиц, которое увеличивает частоту столкновений, и, следовательно, эффективность агломерации. Предложена численная модель данного процесса. Результаты расчетов, проведенные на основании численной модели, позволили установить, что эффективность агломерации при создании колебаний с помощью изгибно-колеблющегося излучателя (формируется множество вихревых потоков) выше более чем в 4 раза, чем при создании колебаний с помощью поршневого излучателя (формируется один малоэффективный вихревой поток).

Гончаров В.К. «Исследование взаимодействия нефти с морским ледовым покровом» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 1, с. 92-102 (2023)

С использованием методов физической и коллоидной химии рассмотрены капиллярные эффекты на границах нефть–лед–атмосфера и нефть–лед–вода и показано, что при наличии этих эффектов ограничивается растекание нефти по поверхности льда в отличие от водной поверхности. Получены формулы для определения предельных толщин нефтяной пленки, которые можно использовать для оценки пространственных масштабов нефтяного загрязнения сплошного ледового покрова. Ключевые слова: ледовый покров, вода, атмосфера, нефть, растекание, поверхностное натяжение, моделирование, прогнозирование

Гаврин В.Н., Горбунов Д.С., Домогацкий Г.В., Кравчук Л.В., Либанов М.В., Матвеев В.А., Руденко О.В., Сергеев А.М., Старобинский А.А., Ткачёв И.И., Троицкий С.В., Щербаков.И.А. «Памяти Валерия Анатольевича Рубакова» Успехи физических наук, 193, № 2, с. 231-232 (2023)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNe.2023.01.039313

Гореликова А.Е., Рандин В.В., Чинак А.В. «Исследование зависимости скорости пузырей в наклонном плоском канале от объемной доли газа и диаметра пузырей» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 1, с. 86-91 (2023)

Исследована скорость пузырьков в полидисперсном пузырьковом потоке в наклонном плоском канале при различных значениях числа Рейнольдса (4500–22700) и объемной доли газа. Исследование диаметров газовых пузырьков проводилось с использованием метода теневой фотографии. Показано, что при малых значениях числа Рейнольдса относительная скорость пузырьков выше. При небольших значениях объемной доли газа существенное количество пузырьков имеет малый диаметр (1 мм), при больших значениях расхода газа диаметр пузырька увеличивается до 3–5 мм. Ключевые слова: плоский канал, газожидкостный поток, пузыри, объемная доля газа, скорость жидкости

Жуков А.О., Иванов К.А., Бондарева М.К., Бондарев М.Н., Горовой Д.С. «Наземный комплекс управления космическими аппаратами дальнего космоса» Сибирский аэрокосмический журнал, 24, № 1, с. 99-108 (2023)

В настоящее время востребованы исследования перспективного наземного комплекса управления космическими аппаратами дальнего космоса, обладающего большими возможностями не только в управлении космическими аппаратами дальнего космоса, но и в проведении фундаментальных и прикладных радиоастрономических исследований. Большое внимание уделяется анализу требований к радиотехническому комплексу, которые должны быть выполнены для реализации возможности проведения с его помощью нескольких направлений научных исследований и, прежде всего, планетной радиолокации, интерферометрии со сверхдлинными базами, радиопросвечивания, радиоастрономии. На основе анализа состояния наземного комплекса управления космическими аппаратами дальнего космоса раскрыты направления его развития на основе модернизации существующих средств, а также показаны перспективы применения новых технологий для освоения дальнего космоса на траекториях полета к Луне, Марсу, другим небесным телам Солнечной системы, объектам инопланетной и межпланетной инфраструктуры. Ключевые слова: наземный комплекс управления, дальний космический аппарат, сеть, технология управления, радиоастрономические исследования, методы исследования космических тел.

Горр Г.В. «Постановка задачи о прецессиях твердого тела с неподвижной точкой в трех однородных силовых полях. прецессионно-изоконические движения тела» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 3, с. 123-134 (2023)

Рассмотрена постановка задачи о движении твердого тела, имеющего неподвижную точку, в силовом поле, которое является суперпозицией трех однородных полей. Получено новое решение уравнений движения, описывающее прецессионно-изоконическое движение относительно вертикали. Ключевые слова: твердое тело, суперпозиция трех однородных силовых полей, прецессии, прецессионно-изоконические движения

Ярославский Д.А., Садыков М.Ф., Горячев М.П., Андреев Н.К. «Модель определения геометрических и механических параметров линий электропередачи с учетом колебаний провода в вертикальной и горизонтальной плоскостях» Известия РАН. Серия физическая, 86, № 11, с. 1664-1667 (2022)

Рассмотрена задача мониторинга состояния воздушных линий электропередачи по спектральному составу колебаний провода по данным навесных многопараметрических датчиков. Получена система уравнений, позволяющая описывать пространственные колебания провода по всем трем осям и по спектрам колебаний – определять все его основные механических характеристики.

Горячкин О.В., Борисенков А.В., Лифанов А.С. «Характеристики обнаружения и особенности обработки сигналов воздушных объектов на радиолокационных изображениях космических радиолокаторов с синтезированной апертурой» Физика волновых процессов и радиотехнические системы, 25, № 4, с. 79-87 (2022)

Рассмотрены возможности обнаружения воздушных движущихся целей космическими радиолокаторами с синтезированием апертуры, использующими режим интерферометрии вдоль пути. Описана методика расчета отношения сигнал–шум, характеристик обнаружения воздушных целей в режиме селекции движущихся целей. На основании расчетов показано, что динамика подстилающей поверхности, вызванная колебаниями травы, листвы или взволнованной морской поверхности, существенно снижает возможности по обнаружению воздушных объектов космическими радиолокаторами с синтезированием апертуры в режиме селекции движущихся целей. Показано на примерах существующих космических радиолокаторов с синтезированием апертуры, что при использовании метода интерферометрии вдоль пути, как минимум двух интерферометрических баз и дофокусировки по отметкам ярких движущихся целей в канале селекции движущихся целей эффективность процедуры обнаружения может быть достаточной для практических применений. Однако область малых значений радиальной скорости остается «слепой» зоной при любых конфигурациях мультибазовой схемы и может быть уменьшена только повышением энергетического потенциала радиолокаторов с синтезированием апертуры.

Бикмаев И.Ф., Вихлинин А.А., Гильфанов М.Р., Гребенев С.А., Зелёный Л.М., Лутовинов А.А., Петрукович А.А., Постнов К.А., Старобинский А.А., Черепащук А.М., Чуразов Е.М., Шакура Н.И. «Рашид Алиевич Сюняев (к 80-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 193, № 3, с. 343-344 (2023)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNe.2023.02.039331

Гриб А.А., Павлов Ю.В. «К вопросу о фазовых переходах в окрестности черных дыр» Письма в ЖЭТФ, 116, № 8, с. 493-499 (2022)

Показано, что вблизи горизонта вращающихся черных дыр возможны температуры порядка температуры фазового перехода в модели Хиггса стандартной модели элементарных частиц. Даны численные оценки параметра расстояния от горизонта, а также испускаемого при столкновении частиц гравитационного и электромагнитного излучений.

Григорьев А.И., Колбнева Н.Ю., Ширяева С.О. «Об акустическом и электромагнитном излучениях заряженной осциллирующей капли» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 59, № 3, с. 352-372 (2023)

Теоретическими методами классической математической физики исследуются акустическое и электромагнитное излучения, порождаемые капиллярными осцилляциями заряженной капли идеальной несжимаемой электропроводной жидкости в идеальной непроводящей среде. Обсуждаемые излучения обнаруживаются в аналитических асимптотических расчетах первого порядка малости по безразмерной амплитуде осцилляций капли. Найдены аналитические выражения для интенсивности акустического и электромагнитного излучений. Они на несколько порядков различаются по величине и приходятся на различные диапазоны частот. Акустическое излучение от жидко-капельных систем естественного происхождения: туманов, облаков, смогов – приходится на ультразвуковой диапазон частот, а вот акустическое излучение от крупных капель дождя идет в области слышимого звука. Электромагнитное излучение от жидко-капельных систем естественного происхождения идет на частотах от десятых долей мегагерца до единиц мегагерц. Ключевые слова: заряженная капля, капиллярные осцилляции, акустическое и электромагнитное излучения

Григорьев А.И., Ширяева С.О., Коромыслов В.А. «О некоторых закономерностях реализации электростатической неустойчивости заряженной поверхности жидкости в бассейне конечных размеров» Прикладная математика и механика, 87, № 3, с. 392-408 (2023)

Рассмотрены физические закономерности реализации электростатической неустойчивости плоской заряженной поверхности несжимаемой вязкой проводящей жидкости в бассейне конечных размеров, где спектр появляющихся капиллярных волн дискретен. Показано, что критические условия начала электростатической неустойчивости несжимаемой вязкой проводящей жидкости в бассейне конечных размеров, совпадают с таковыми для безграничной поверхности бесконечно глубокой идеальной несжимаемой жидкости (совпадают с условиями реализации неустойчивости Тонкса–Френкеля). Это позволяет при экспериментальной проверке критерия реализации неустойчивости Тонкса-Френкеля пользоваться бассейнами конечных размеров, не допуская принципиальных ошибок.

Григорьев С.Н., Козочкин М.П., Порватов А.Н., Малахинский А.П., Мустафаев Э.С. «Отладка режимов процесса электроэрозионной обработки с помощью анализа виброакустических сигналов» Контроль. Диагностика, 25, № 11, с. 20-30 (2022)

Расширяющаяся потребность промышленности в обработке ответственных изделий из труднообрабатываемых материалов и твердых сплавов делает актуальными исследования, направленные на поиск оптимальных режимов электроэрозионной обработки. Это, например, определение режимов, обеспечивающих наибольшую производительность или КПД, или минимальный износ инструмента при обеспечении необходимой шероховатости и точности изделия. Предлагается дополнить контролируемые при электроэрозионной обработке параметры неэлектрическими параметрами, к которым относятся параметры виброакустических сигналов, сопровождающих рабочий процесс. Показано, что параллельная запись сигналов разрядного тока и вибраций позволяет выявить недостатки условий обработки и целенаправленно влиять на режимы технологического процесса для приближения условий обработки к оптимальным.

Григорьев Ю.Н., Ершов И.В. «Необходимые условия развития невязких неустойчивостей в колебательно-возбужденном диссоциирующем газе» Прикладная математика и механика, 87, № 3, с. 409-422 (2023)

Для плоского течения колебательно-возбужденного диссоциирующего двухатомного газа получены необходимые условия существования растущих (нейтральных) невязких возмущений, аналогичные условию Рэлея "обобщенной" точки перегиба. Представлены соответствующие формулы для случаев, имеющих определенную физическую трактовку. В частности, рассмотрена модель колебательно-возбужденного однокомпонентного газа, как начальная стадия термической диссоциации, а также распространенная модель с одной реакцией диссоциации-рекомбинации. В качестве промежуточного рассмотрен случай бинарной молекулярно-атомной смеси с колебательно-возбужденной молекулярной компонентой и "замороженной" газофазной реакцией диссоциации–рекомбинации. Проведены сравнительные численные расчеты, показавшие, в частности, что в условиях развитой диссоциации использование условия "обобщенной" точки перегиба не учитывает специфику процесса. Волновые числа и фазовые скорости I и II невязких мод, рассчитанные на его основе, могут существенно отличаться от результатов, полученных с использованием нового необходимого условия.

Петронюк Ю.С., Титов С.А., Богаченков А.Н., Левин В.М., Григорьева И.Г. «Особенности ультразвуковой визуализации слоистых объектов» Известия РАН. Серия физическая, 87, № 1, с. 84-88 (2023)

Методами импульсной акустической микроскопии (100–200 МГц) исследованы слои пиролитического графита на стеклянной подложке толщиной (40 мкм), сравнимой с длиной волны зондирующего звука. Проанализирован механизм естественного усиления акустического контраста при визуализации структур такого типа. Интерпретация изображений неоднородной структуры контакта слоя с подложкой подкреплена количественной оценкой акустических импедансов.

Струминский А.Б., Григорьева И.Ю., Логачев Ю.И., Садовский А.М. «Солнечные релятивистские электроны и протоны 28 октября 2021 года (GLE 73)» Известия РАН. Серия физическая, 87, № 7, с. 1023-1027 (2023)

Рассматривается протонное событие 28 октября 2021 года, сопровождавшееся первым в текущем 25 цикле (73 в истории наблюдений) наземным возрастанием интенсивности космических лучей (GLE73). Период развития родительской вспышки с наибольшим энерговыделением длился более 10 мин, в процессе которого происходили: ускорение коронального выброса массы и, одновременно, ускорение заряженных частиц до релятивистских энергий. Подобие временных профилей интенсивности релятивистских электронов и протонов на орбите Земли, свидетельствует о стохастическом механизме их ускорения. Эруптивная вспышка X1.0 28 октября 2021 года в жестком рентгеновском излучении (>100 кэВ) по временным характеристикам подобна вспышке M5.1 17 мая 2012 г. с координатами N11W76 (GLE71). Относительно позднее начало возрастания потоков релятивистских электронов и протонов на орбите Земли в событии GLE73 по сравнению с событием GLE71 объясняется расположением вспышки 28 октября 2021 г. (S26W05) и вылетом коронального выброса массы в южном направлении.

Григорьева Н.С., Легуша Ф.Ф., Сафронов К.С. «Рассеяние плоской звуковой волны на сферической границе раздела двух сред с учетом поглощения звука в акустическом пограничном слое» Акустический журнал, 69, № 3, с. 312-316 (2023)

Моделируется рассеяние плоской звуковой волны на сферической границе раздела двух жидких или газообразных сред. Принимается во внимание влияние теплопроводности и вязкости; при этом используются результаты классической работы Г. Кирхгофа о распространении звука в вязкой и теплопроводящей среде. Сферическая поверхность может иметь любой волновой размер. Полученные результаты сравниваются с полем, рассеянным на твердой сфере, являющейся идеальным проводником тепла. Ключевые слова: сферическая полость, вязкая теплопроводящая жидкость, тепловые волны, вязкие волны DOI: 10.31857/S0320791922700022

Грицык П.А., Сомов Б.В. «Современные аналитические модели ускорения и распространения электронов в солнечных вспышках» Успехи физических наук, 193, № 5, с. 465-490 (2023)

Представлен обзор современного состояния кинетической теории ускорения и распространения энергичных (тепловых и нетепловых) электронов во время солнечных вспышек. Подробно рассмотрены классические модели толстой мишени и их дальнейшее развитие – модели, учитывающие эффект обратного тока и ускорение электронов в коллапсирующих магнитных ловушках. Найдены аналитические решения соответствующих кинетических уравнений. На основе этих решений рассчитаны характеристики генерируемого энергичными электронами тормозного жёсткого рентгеновского излучения. Полученные результаты сравниваются с современными данными высокоточных спутниковых наблюдений вспышек. Рассчитана степень поляризации излучения и обсуждаются возможности её измерения в будущих космических экспериментах.

Кирпичников В.Ю., Гришин А.А., Савенко В.В., Смольников В.Ю. «Экспериментальные исследования вибродемпфирования толстолистовой судовой конструкции» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2, с. 159-166 (2023)

Объектом является толстолистовая судовая пластина с подкреплением. Цель исследования – определение эффективности вибродемпфирующего устройства, содержащего резонансные полосовые вибропоглотители и два нанесенных на них армированных вибропоглощающих покрытия. Материалы и методы. Измерение спектров вибрации пластины без средств вибропоглощения и при их установке с использованием самоклеящейся полимерной пленки на основе поливинилацетата. Основные результаты. Установлена принципиальная возможность эффективного вибродемпфирования толстолистовой конструкции. Заключение. Показано, что уровни вибрации толстолистовой конструкции в широком частотном диапазоне могут быть уменьшены с помощью средств, имеющих существенно меньшую общую массу, чем масса демпфируемой конструкции.

Грушецкий И.В., Малинин И.О. «О звукоизлучении корпусов морской техники под действием силы на низких частотах» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2, с. 135-139 (2023)

Рассмотрено звукоизлучение в воду однородных тел в виде сферы и сферических оболочек под действием силы с целью оценки приемлемости обычно применяемого упрощенного подхода к прогнозу уровней гидроакустического поля морской техники на низких частотах. Материалы и методы. Расчеты выполнены по аналитическим зависимостям и с применением численного моделирования – метода конечных элементов. Основные результаты. Показано, что звукоизлучение уменьшается при увеличении плотности тела и механического сопротивления оболочки в точке приложения силы. Источником резонансного звукоизлучения являются неоднородности конструкции, например локальные массы, обеспечивающие нейтральную плавучесть морской техники (оборудование, балласт) и создающие реактивные силы, величина которых максимальна на резонансных частотах корпуса. Заключение. Сделан вывод, что для получения достоверных расчетных оценок уровней гидроакустического поля на низких частотах следует учитывать и механическое сопротивление, и неравномерное распределение масс по корпусу, что возможно с применением численного моделирования.

Губайдуллин Д.А., Тукмаков Д.А. «Численное исследование массопереноса дисперсных частиц при прохождении ударной волны по моно- и полидисперсной газовзвеси» Прикладная математика и механика, 87, № 3, с. 461-474 (2023)

Численно моделируется распространение ударной волны по газовзвеси. Несущая среда описывалась как вязкий, сжимаемый, теплопроводный газ. Математическая модель реализовывала континуальную методику динамики многофазных сред, учитывающую взаимодействие несущей среды и дисперсной фазы. Моделировался массоперенос взвешенных в газе дисперсных включений, вызванный взаимодействием ударной волны с монодисперсными газовзвесями и с газовзвесями, имеющими многофракционный состав. Выявлены различия массопереноса частиц в зависимости от их размера. Установлено, что процесс массопереноса дисперсных включений в монодисперсной газовзвеси отличается от аналогичного процесса для фракции полидисперсной газовзвеси, имеющей тот же размер частиц и то же объемное содержание.

Янилкин Ю.В., Гужова А.Р., Дегтяренко Л.И., Колобянин В.Ю., Шмелев В.А. «Метод прямого численного моделирования турбулентности с учетом истории процесса» Математическое моделирование, 35, № 7, с. 41-62 (2023)

Предлагается новый подход к прямому численному моделированию турбулентного перемешивания разноплотных смешивающихся и несмешивающихся веществ. Идея подхода заключается в том, чтобы в смешанных ячейках, содержащих перемешивающиеся вещества, разделить состояния гомогенных смесей от гетерогенных, состоящих из фрагментов с контактными границами. В работе описывается 2D метод, разработанный в методике ЭГАК (эйлерова газодинамика с концентрациями) для реализации описанного выше подхода. Метод тестируется на классической задаче турбулентного перемешивания, возникающего вследствие неустойчивости Рэлея-Тейлора при постоянном ускорении контактной границы между двумя разноплотными газами.

Бахтин В.К., Гурбатов С.Н., Дерябин М.С., Касьянов Д.А. «Об особенностях трансформации профиля акустических нелинейных волн, отраженных от ступенчатой структуры» Акустический журнал, 69, № 3, с. 295-303 (2023)

Приведены результаты исследования отражения интенсивного акустического пучка от ступенчатых структур. Рассмотрен случай больших чисел Рейнольдса, когда в падающем пучке сформировался пилообразный профиль волны, а препятствие в виде ступеньки располагалось нормально к акустической оси и находилось за координатой разрыва. При отражении от препятствия падающий на него акустический пучок расщепляется на две части, между которыми существует разность хода, задаваемая самой ступенчатой структурой. В эксперименте уделялось внимание препятствиям, создающим при отражении разность хода между двумя частями пучка, равную 0, λ/3,λ/2, λ и некоторым другим значениям. С помощью широкополосного мембранного гидрофона регистрировалась форма профиля нелинейных волн падающего и отраженного акустических пучков в произвольной пространственной точке. Это позволило проанализировать эволюцию формы пучка по мере удаления от препятствия, а также исследовать его поперечную структуру. Показан эффект удвоения характерной частоты сигнала при отражении акустического пучка от ступенчатой структуры, создающей между двумя частями отраженного пучка разность хода λ/2. Показано, что динамика нелинейных эффектов в интенсивных пучках, отраженных от ступенчатых структур, имеет сходство с трансформацией профиля акустических волн, образованных двухчастотными сигналами накачки. Ключевые слова: дифракция, нелинейные волны, фазовый экран DOI: 10.31857/S0320791922700058

Аксентьева М.С., Гурия Г.Т., Иваницкий Г.Р., Макаров В.А., Полежаев А.А., Приезжев А.В., Ризниченко Г.Ю., Ритус В.И., Романовский М.Ю., Руденко О.В., Сысоев Н.Н., Тучин В.В. «Памяти Юрия Михайловича Романовского» Успехи физических наук, 193, № 2, с. 229-230 (2023)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNe.2023.01.039319

Гусев В.А., Руденко О.В. «Взаимодействие конечных возмущений с фронтом и сингулярностью профиля нелинейной волны в диссипативной среде» Акустический журнал, 69, № 3, с. 304-311 (2023)

Описаны процессы взаимодействия короткого импульса с тремя типами волновых профилей в нелинейной диссипативной среде: стационарным ударным фронтом конечной ширины, нестационарным формирующимся фронтом, а также со “стационарной” волной, профиль которой содержит сингулярность. Использованы точные решения уравнения Бюргерса, описывающие эти взаимодействия, а также свойства симметрии этого уравнения. Ключевые слова: ударный фронт, профиль волны, сингулярность, импульсное возмущение, стационарная волна, взаимодействие DOI: 10.31857/S032079192360004X

Гусев О.И., Скиба В.С., Хакимзянов Г.С., Чубаров Л.Б. «Влияние неровности дна на характеристики взаимодействия уединенной волны с полупогруженным телом прямоугольного сечения» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 1, с. 60-75 (2023)

Рассматривается задача о взаимодействии уединенной волны с частично погруженным над неровным дном неподвижным телом. Для решения этой задачи используются нелинейно-дисперсионная модель мелкой воды (Серре–Грина–Нагди) и модель потенциальных течений. Численно исследуется влияние горизонтальных и вертикальных размеров неровностей дна и их расположения относительно полупогруженного тела на значения суммарной силы, воздействующей на препятствие. Показано, что горизонтальная составляющая этой силы монотонно увеличивается при увеличении вертикального размера и длины подводного препятствия. Этот эффект усиливается и при приближении к телу, а на вертикальную составляющую силы наличие препятствия оказывает слабое влияние, при этом ее зависимость от размера препятствия может быть немонотонной. Ключевые слова: уединенная волна, неровное дно, полупогруженное тело, нелинейно-дисперсионные уравнения, условия сопряжения, силовое воздействие, результаты расчетов

Микеш Й., Гусева Н.И., Пешка П., Рыпарова Л. «Почти геодезические отображения и проекции сферы» Математические заметки, 111, № 3, с. 476-480 (2022)

DOI: https://doi.org/10.4213/mzm13449 Ключевые слова: почти геодезические отображения, проекции сферы, “в целом”.

Скворцова Н.Н., Степахин В.Д., Борзосеков В.Д., Сорокин А.А., Малахов Д.В., Качмар В.В., Колик Л.В., Кончеков Е.М., Гусейн-заде Н.Г., Ахмадуллина Н.С., Воронова Е.В., Шишилов О.Н. «Микроволновые плазменные имитационные эксперименты по осаждению лунной пыли на пластины металлов» Физика плазмы, 49, № 1, с. 75-84 (2023)

Представлены экспериментальные результаты по осаждению заряженных частиц, имитирующих левитирующую пыль реголита (пылевую плазму) на Луне, на металлические пластины. Эксперимент основан на аналогии физико-химических процессов, развивающихся в реголите при микроволновом разряде, возбуждаемом излучением мощного гиротрона, в лабораторном эксперименте в порошке реголита (лунной пыли) с процессами, которые происходят на Луне при бомбардировке ее поверхности микрометеоритами. Исследуется воздействие левитирующего облака пыли на пластины из молибдена и тантала. Результаты сравниваются с экспериментом по воздействию пыли на пластины из нержавеющей стали. Показано, что на пластины металлов (размер которых составляет 10×40 мм²) осаждаются частицы пыли в виде сфероидов различной величины. Распределение этих частиц по размерам и химический состав покрытия соответствовал лунному реголиту. Установлено, что на равномерность осаждения пыли возможно повлиять, произведя предварительную обработку пластин металлов с помощью низкотемпературной плазмы прямого пьезоразряда. Продемонстрировано, что полученная в лабораторных условиях левитирующая пыль (ансамбли заряженных частиц реголита) может быть использована для имитационных экспериментов для изучения модификации поверхности разных материалов и разработки способов очистки космической техники в условиях лунных экспедиций. Ключевые слова: лунная пыль, лунный реголит, низкотемпературная плазма, микроволновый (СВЧ) разряд, гиротрон, пьезоразряд, цепные плазмохимические процессы, поверхность, тантал, молибден, модификация поверхности