Лукманов В.Р., Чашей И.В., Тюльбашев С.А. «Выбросы корональной массы и магнитная буря 27 февраля 2023 года по наблюдениям межпланетных мерцаний на радиотелескопе БСА ФИАН» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 50, № 7, с. 3-12 (2023)

Рассмотрены данные наблюдений межпланетных мерцаний, полученных на радиотелескопе Большая Синфазная Антенна (БСА) Физического института им. П.Н. Лебедева (ФИАН) перед началом и в период магнитной бури, длившейся в течение 33 часов в период с 26 по 28 февраля 2023 года. Усиление наблюдаемых мерцаний началось за 11 часов до начала магнитной бури на гелиоцентрическом расстоянии 0.8 астрономических единиц. Модельные расчеты, использующие двумерные динамические карты мерцаний, позволили оценить скорость выбросов корональной массы. Установлено, что магнитную бурю вызвал выброс корональной массы после вспышки M3.7, произошедшей за 34.5 часов до начала магнитной бури. Скорость распространения выброса корональной массы оценивается в 900 км/с. Начало магнитной бури предсказано с достаточно высокой точностью, около 0.5 часа. Спустя 23 часа после вспышки M3.7 в той же активной области произошла вспышка M6.3, после которой, предположительно, произошел новый выброс, приход которого к Земле продолжил длящуюся магнитную бурю.

Чашечкин Ю.Д., Прохоров В.Е. «Акустика периодических и множественных ударов капель о водную поверхность» Акустический журнал, 69, № 3, с. 330-339 (2023)

Высокоскоростная видеосъемка поверхностных течений и синхронизованные акустические измерения подводных звуковых сигналов падающих капель выполнены в лабораторном бассейне. При последовательном падении в картине течения сохраняются в искаженной форме основные структурные элементы, характерные для столкновения с поверхностью одиночной капли: каверна, брызги, венец, всплеск, а в фонограмме устойчиво повторяются ударные импульсы, сопровождающие каждый контакт. Дополнительно наблюдаются редкие резонансные пакеты. При множественном падении капель картина течения резко меняется, основные структурные элементы течения импакта капли исчезают, поверхность покрывается плавающими пузырями. Фонограмма приобретает вид шумового сигнала, в спектре которого выделяются отдельные линейчатые участки. Ключевые слова: капли, периодическое и множественное соударение, картина течения, акустика, спектры, масштабы, частоты DOI: 10.31857/S0320791922700071

Очиров А.А., Чашечкин Ю.Д. «Волновое движение в вязкой однородной жидкости с поверхностным электрическим зарядом» Прикладная математика и механика, 87, № 3, с. 379-391 (2023)

Аналитическими асимптотическими методами исследовано влияние поверхностного электрического заряда на характер и свойства волнового движения свободной поверхности вязкой однородной жидкости. Получены выражения, описывающие дисперсионные зависимости компонент волнового движения. Определены фазовые и групповые скорости структур, формирующих волновое движение.

Челноков Ю.Н. «Кватернионные методы и регулярные модели небесной механики и механики космического полета: использование параметров Эйлера (Родрига–Гамильтона) для описания орбитального (траекторного) движения. II: Возмущенная пространственная ограниченная задача трех тел» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 1, с. 3-32 (2023)

Рассматривается проблема регуляризации особенностей классических уравнений небесной механики и механики космического полета (астродинамики), в которых используются переменные, характеризующие форму и размеры мгновенной орбиты (траектории) изучаемого движущегося тела, и углы Эйлера, описывающие ориентацию используемой вращающейся (промежуточной (intermediate)) системы координат или ориентацию мгновенной орбиты, или плоскости орбиты движущегося тела в инерциальной системе координат. Особенности типа сингулярности (деления на ноль) этих классических уравнений порождаются углами Эйлера и затрудняют аналитическое и численное исследование задач орбитального движения. Эти особенности эффективно устраняются с помощью использования четырехмерных параметров Эйлера (Родрига–Гамильтона) и кватернионов поворотов (вращения) Гамильтона. В настоящей (второй) части работы получены новые регулярные кватернионные модели небесной механики и астродинамики, не имеющие выше указанных особенностей и построенные в рамках возмущенной пространственной ограниченной задачи трех тел (например, Земля, Луна (или Солнце) и космический аппарат (или астероид)): уравнения траекторного движения, записанные в неголономной или в орбитальной, или в идеальной системах координат, для описания вращательного движения которых использованы параметры Эйлера (Родрига–Гамильтона) и кватернионы поворотов Гамильтона. Получены также новые регулярные кватернионные уравнения возмущенной пространственной ограниченной задачи трех тел, построенные с использованием двухмерных идеальных прямоугольных координат Ганзена, параметров Эйлера и кватернионных переменных, а также с использованием комплексных композиций координат Ганзена и параметров Эйлера (параметров Кейли–Клейна). Преимущество предлагаемых уравнений орбитального движения, построенных с использованием параметров Эйлера, перед уравнениями, построенными с использованием углов Эйлера, обусловливается хорошо известными преимуществами кватернионных кинематических уравнений в параметрах Эйлера, входящих в состав предлагаемых уравнений, перед кинематическими уравнениями в углах Эйлера, входящих в состав классических уравнений. Ключевые слова: возмущенная пространственная ограниченная задача трех тел, регулярные кватернионные модели, параметры Эйлера (Родрига–Гамильтона), кватернион поворота Гамильтона, космический аппарат, неголономная, орбитальная и идеальная системы координат

Челноков Ю.Н., Сапунков Я.Г., Логинов М.Ю., Щекутьев А.Ф. «Прогноз и коррекция орбитального движения космического аппарата с использованием регулярных кватернионных уравнений и их решений в переменных Кустаанхеймо–Штифеля и изохронных производных» Прикладная математика и механика, 87, № 2, с. 124-156 (2023)

Рассмотрены предложенные нами ранее регулярные кватернионные уравнения орбитального движения космического аппарата (КА) в четырехмерных переменных Кустаанхеймо–Штифеля (KS-переменных), в которых в качестве новой независимой переменной используется переменная, связанная с реальным временем дифференциальным соотношением (преобразованием времени Зундмана), содержащим расстояние до центра притяжения, а также построены различные новые регулярные кватернионные уравнения в этих переменных и в регулярных кватернионных оскулирующих элементах (медленно изменяющихся переменных), в которых в качестве новой независимой переменной используется половинная обобщенная эксцентрическая аномалия, широко используемая в небесной механике и механике космического полета. В качестве дополнительных переменных в этих уравнениях используются кеплеровская энергия и время. С использованием этих уравнений построены кватернионные уравнения и соотношения в вариациях KS-переменных и их первых производных и в вариациях кеплеровской энергии и нового времени, а также найдены изохронные производные от KS-переменных и их первых производных и матрица изохронных производных для эллиптического кеплеровского движения КА, необходимые для решения задач прогноза и коррекции его орбитального движения. Приведены результаты сравнительного исследования точности численного интегрирования ньютоновских уравнений пространственной ограниченной задачи трех тел (Земля, Луна и КА) в декартовых координатах и регулярных кватернионных уравнений этой задачи в KS--переменных, показывающие, что точность численного интегрирования этих уравнений значительно выше (на несколько порядков) точности численного интегрирования уравнений в декартовых координатах. Это обосновывает целесообразность использования для прогноза и коррекции орбитального движения КА регулярных кватернионных уравнений орбитального движения КА и построенных в статье на их основе кватернионных уравнений и соотношений в вариациях.

Макаренко Н.И., Мальцева Ж.Л., Черевко А.А. «Уединенныe волны в двухслойной жидкости с кусочно-экспоненциальной стратификацией» Прикладная математика и механика, 87, № 2, с. 186-199 (2023)

Рассматривается задача о внутренних стационарных волнах в двухслойной жидкости с плотностью, экспоненциально зависящей от глубины внутри слоев и имеющей скачок на поверхности раздела. Выведено нелинейное уравнение второго длинноволнового приближения и рассмотрено семейство асимптотических подмоделей, описывающих уединенные волны конечной амплитуды. Исследованы дисперсионные свойства и режимы распространения волн в зависимости от безразмерных параметров фонового кусочно-постоянного течения.

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

Скрабатун А.В., Матрохин А.А., Кудрявцева А.Д., Маресев А.Н., Миронова Т.В., Уманская С.Ф., Чернега Н.В., Шевченко М.А. «Вынужденное комбинационное рассеяние света в жидкостях в поле ультразвуковой волны» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 50, № 6, с. 29-36 (2023)

Обнаружено аномальное (более, чем на порядок) увеличение интенсивности ВКР в жидкостях при пикосекундном возбуждении при включении ультразвукового воздействия на среду. Физический механизм обнаруженного явления обсуждается. Предположительно он связан с образованием случайной обратной связи, причиной которой является образование неоднородностей в жидкости из-за воздействия ультразвукового возбуждения.

Жуков В.Е., Павленко А.Н., Сухорукова Е.Ю., Чернявский А.Н. «Распределение параметров потока газа на выходе из структурированной насадки» Теплофизика и аэромеханика, № 1, с. 21-31 (2023)

Данные экспериментальных исследований гидродинамики противоточных потоков жидкости и пара в дистилляционных колоннах со структурированными насадками необходимы для верификации расчетных моделей, описывающих гидродинамику и процессы тепло- и массообмена в промышленных дистилляционных колоннах. В работе представлено описание конструкции многоточечного термоанемометра с координатным устройством, разработанного для измерений скорости потока пара в условиях струйного орошения насадки при противоточном потоке фаз смеси фреонов. Тестирование измерительной системы проведено на потоке воздуха, проходящего через 210-миллиметровый слой структурированной насадки Sulzer 500X. Измерения проводились на крупномасштабной исследовательской модели дистилляционной колонны диаметром 900 мм. Получены экспериментальные данные по распределению локальной скорости потока воздуха на выходе из однослойной насадки Sulzer 500X. Сканирование пакета насадки с шагом 1 и 5 мм показало наличие периодической ячеистой структуры распределения скорости газового потока, коррелирующей со структурой исследуемой насадки.

Ху М.-Ю., Чзан Ш., Ся В.-С., Мэн Ц.-Ч., И В.-Б. «Численный анализ гидродинамических характеристик и напряженного состояния снаряда в форме усеченного конуса при его входе в воду со сверхзвуковой скоростью» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 3, с. 3-11 (2023)

С использованием модели многофазной среды и метода жидких объемов, а также алгоритма построения смещенных сеток и программного обеспечения STAR-CCM+ численно решена задача о наклонном входе в воду снаряда в форме усеченного конуса. Рассчитаны гидродинамические характеристики и проанализировано напряженное состояние снаряда при различных углах входа в воду. Определен закон развития зоны кавитации. Показано, что полученные результаты расчетов согласуются с экспериментальными данными. Ключевые слова: взаимодействие конструкции с жидкостью, снаряд, напряженное состояние, гидродинамические характеристики

Николаев В.И., Тимашов Р.Б., Степанов А.И., Степанов С.И., Чикиряка А.В., Щеглов М.П., Поляков А.Я. «Тонкие монокристаллические слои α-Cr₂O₃, выращенные на подложках сапфира в реакторе ультразвуковой паровой химической эпитаксии» Письма в Журнал технической физики, 49, № 10, с. 43-46 (2023)

Проведен синтез монокристаллического слоя α-Cr₂O₃ на подложке сапфира базисной ориентации в лабораторном реакторе ультразвуковой паровой химической эпитаксии. Изучено влияние температуры роста слоя в диапазоне 700–850°C на его структурное качество по данным рентгеновской дифракции. При температуре 800°C в зоне подложки получены сплошные слои толщиной около 1 μm, прозрачные в видимой области, со слегка зеленоватым оттенком, сохраняющие некоторое пропускание света вплоть до длин волн ∼350 nm. Полуширина на полувысоте рентгеновской кривой качания ω-сканирования для отражения 0006 составила ∼300 arcsec. Ключевые слова: оксид хрома, CVD-эпитаксия, широкозонный полупроводник.

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

Земляк В.Л., Козин В.М., Васильев А.С., Чингалаев С.А. «Влияние глубины акватории на характер движения погруженного тела вблизи свободной поверхности жидкости» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2, с. 48-59 (2023)

Объектом исследования является процесс движения погруженного тела заданной формы вблизи свободной поверхности жидкости в условиях ограниченной глубины акватории. Цель состоит в определении влияния глубины акватории на волновое сопротивление, вертикальную подъемную силу и гидродинамический момент, действующие на тело со стороны жидкости. Материалы и методы. Материалом для проведения исследований является методика моделирования, технологии и результаты модельных экспериментов в опытовом бассейне. Численное моделирование выполнено с помощью программного комплекса ANSYS. Основные результаты. Проведено экспериментально-теоретическое исследование влияния глубины акватории на волнообразование, волновое сопротивление, подъемную силу и гидродинамический момент, возникающие при движении погруженного тела в приповерхностной водной среде. Заключение. Полученные результаты полезны для стабилизации движения погруженного тела в горизонтальной плоскости в зависимости от скорости его движения при различном заглублении в условиях ограниченной глубины акватории.

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

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.

Абдурашидов Т.О., Бут А.Б., Чупина Е.С. «Результаты численного моделирования истечения сверхзвуковой струи» Труды Московского авиационного института, № 3(130), с. https://trudymai.ru/published.php?ID=174624 (2023)

Представлены результаты расчетов сверхзвуковых холодных турбулентных струй с использованием прикладного программного обеспечения. Приводится сравнение результатов расчетов с данными эксперимента. Приводятся методы адаптации расчетной сетки для получения качественных результатов расчета и экономии машинных ресурсов при проведении расчетов. Проведенные в работе расчеты показали удовлетворительное сходство с данными экспериментальных работ. Моделирование сверхзвуковой струи в осесимметричной постановке с режимом адаптации расчетной сетки позволило существенно сэкономить вычислительные ресурсы и суммарное время расчета. Результаты, полученные в работе, могут быть использованы в прикладных задачах.

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

Суетин Б.П., Жмур В.В., Чхетиани О.Г. «Бароклинная модель большого Красного пятна Юпитера» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 59, № 3, с. 286-298 (2023)

Предлагается квазигеострофическая бароклинная модель Большого Красного пятна на Юпитера как локализованного вихревого образования в непрерывно стратифицированной вращающейся атмосфере под действием горизонтального течения со сдвигом в приближении f-плоскости. На основе теории эллипсоидальных вихрей получена аналитическая связь геометричеких размеров вихря, потенциальной завихренности вихревого ядра и характеристик фонового течения. Использованы измерения ряда характеристик как вихря, так и фонового течения в миссиях Voyager 1 (1979), Galileo (1996), Cassini (2000). На основе теории получена оценка вертикального размера Большого Красного пятна Юпитера, согласующаяся с экспериментальными данными космического зонда Voyager 1 (1979). Ключевые слова: Большое Красное пятно Юпитера (БКПЮ), мезомасштабный вихрь, вертикальный размер БКПЮ