Морозов Н.А., Гребенюк Г.И., Максак В.И., Гаврилов А.А. «Исследования собственных колебаний прямоугольных пластин» Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета (ТГАСУ), 25, № 3, с. 96-111 (2023)

Исследовались собственные колебания прямоугольных металлических пластин. Актуальность исследования обусловлена широтой применения данных структурных элементов конструкций. Для определения частот собственных колебаний применялись расчетные методы, в частности аналитический расчет и расчет методом конечных элементов. За основу аналитического расчета было принято уравнение движения тонкой прямоугольной пластины. Затем применялся асимптотический метод, учитывающий динамический краевой эффект. В результате были определены частоты собственных колебаний пластины. Расчет по методу конечных элементов проводился в двух программных комплексах: «Лира» и SolidWorks. Была создана твердотельная модель пластины с датчиками, с помощью которой были рассчитаны частоты собственных колебаний, определены коэффициенты массового участия. Для подтверждения правильности результатов аналитических расчетов проводились экспериментальные исследования колебаний прямоугольных пластин на вибростенде. Использовался метод плавного изменения частоты синусоидальных колебаний. По значениям амплитуд виброускорений датчиков были построены спектральные графики колебаний пластины. В результате выявлены определенные расхождения в значениях частот собственных колебаний в зависимости от применяемого метода. В исследовании не принимались во внимание частоты с малым коэффициентом массового участия.

Паймушин В.Н., Фирсов В.А., Шишкин В.М., Газизуллин Р.К. «Распространение вибраций в тонкостенных каркасированных конструкциях» Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 3, с. 49-54 (2022)

В рамках проведенных экспериментальных исследований рассматривается обнаруженное явление прохождения вибраций в тонкостенных многопролетных конструкциях через жесткие опорные закрепления независимо от их конструктивного исполнения.

Иванов Д.А., Галиева Т.Г., Голенищев-Кутузов А.В., Садыков М.Ф., Калимуллин Р.И., Семенников А.В. «Детектирование акустических сигналов частичных разрядов на дефектах изоляционного оборудования» Омский научный вестник, № 6, с. 48-55 (2021)

Статья посвящена методу акустической регистрации частичных разрядов в высоковольтных изоляторах. Рассмотрены физические процессы генерации различных видов частичных разрядов в высоковольтных изоляторах. Описывается приборная реализация и способ обработки диагностической информации с чувствительных элементов – акустических приемников ультразвукового диапазона. Возможность обнаружения источников частичных разрядов с привязкой к месту возникновения важна для локализации неисправного элемента и его дальнейшего диагностирования.

Гатауллин Р.Н., Галимзянова А.Р., Марфин Е.А. «Влияние акустического воздействия на проницаемость пористых сред (обзор)» Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 333, № 10, с. 186-202 (2022)

Актуальность работы обусловлена необходимостью решения проблем, возникающих при разработке нефтяных месторождений: снижение темпов добычи; ухудшение фильтрационных свойств пласта; увеличение обводненности добываемой нефти. Воздействие на пласт упругими колебаниями в широком частотном диапазоне рассматривается как перспективная технология стимулирования и увеличения добычи нефти. Однако широкомасштабное внедрение таких методов сдерживается недостаточным пониманием физики протекающих при этом процессов. Цель: выявление механизмов улучшения проницаемости пористых сред и продуктивных пластов при акустическом воздействии на них на основе теоретических и экспериментальных исследований, промысловых испытаний; обозначение приоритетов будущих научных и практических разработок в области применения акустических технологий для интенсификации добычи нефти. Методы. Анализ результатов лабораторных исследований и обобщение опыта применения в промысловой практике методов акустического и ультразвукового воздействия на продуктивные пласты с целью интенсификации добычи нефти. Объекты: продуктивные пласты нефтяных месторождений; загрязненная призабойная зона скважин; образцы пористых сред терригенных и карбонатных коллекторов. Результаты. Представлен обзор результатов теоретических, лабораторных и промысловых исследований методов повышения эффективности добычи нефти на счет волнового воздействия на среду упругими колебаниями. Проанализированы явления, возникаюшие при таком воздействии в продуктивных пластах. Отмечается, что большинство исследований в этой области относится к ультразвуковому воздействию и в основном в лабораторных условиях. Рассмотрены явления, приводящие к увеличению проницаемости пористых сред при таком воздействии. В частности, распространение упругих колебаний способствует предотвращению выпадения органических и неорганических осадков, восстановлению и увеличению проницаемости насыщенных пористых сред, удалению пробок и различных отложений в карбонатных и терригенных коллекторах. Сформулированы направления перспективных исследований, даны рекомендации по совершенствованию добычи нефти за счет акустического воздействия. Проведенный анализ и обобщение результатов исследований подтверждают, что воздействие упругими колебаниями в широком диапазоне частот активизирует различные химические и физические процессы, влияет на фильтрационно-емкостные свойства продуктивных пластов, способствует интенсификации добычи нефти.

Галкин В.А., Дубовик А.О. «Об одном классе точных решений системы уравнений Навье–Стокса для несжимаемой жидкости» Математическое моделирование, 35, № 8, с. 3-13 (2023)

Получен класс точных решений системы уравнений Навье–Стокса, соответствующий вихревому течению несжимаемой жидкости в цилиндре и коаксиальном цилиндре. Исследовано поведение решения вблизи особых точек, лежащих на оси цилиндра. Выполнен расчет поля температуры на основе метода контрольного объема, соответствующего найденному классу точных решений.

Амелюшкин А.М., Богомолов В.В., Веденькин Н.Н., Галкин В.И., Июдин А.Ф., Морозов О.В., Панасюк М.И., Свертилов С.И., Яшин И.В. «Исследование процессов образования и переноса в ближней и дальней гелиосфере солнечных космических лучей по измерениям электронов и ионов вблизи солнечной короны, а также спектров и поляризации нейтрального излучения, сопровождающего солнечные вспышки» Механика, управление и информатика, № 6, с. 105-131 (2012)

Обсуждаются проблемы получения не искаженной информации об источниках солнечных энергичных частиц (СЭЧ), процессах их (до)ускорения и переноса в гелиосфере. Констатируется важность проведения измерений спектров и питч-угловых распределений СЭЧ во внутренней гелиосфере. Обсуждается роль измерений нейтрального излучения, нейтронов и гамма-квантов от Солнца в получении информации о спектрах, временных профилях потоков первичных СЭЧ, а также о процессах их образования. В статье подчеркивается необходимость регистрации потоков нейтронов с энергиями порядка единиц и десятков МэВ, как от солнечных вспышек, так и от корональных выбросов, а также кривой блеска солнечной вспышки в гамма-излучении. В статье предлагаются варианты решения научных задач проекта Интергелиозонд в части регистрации нейтральной и заряженной компоненты СЭЧ, в том числе и путем создания научной аппаратуры адекватной по своим параметрам решаемым научным проблемам.

Васильевский С.А., Галкин С.С., Колесников А.Ф., Котов М.А., Лукомский И.В., Соловьев Н.Г., Тептеева Е.С., Чаплыгин А.В., Шемякин А.Н., Якимов М.Ю. «Исследование режимов теплообмена в дозвуковых струях диссоциированного азота высокочастотного индукционного плазмотрона при дополнительном нагреве поверхности лазерным излучением» Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук), 68, № 3, с. 146-155 (2023)

На индукционном ВЧ-плазмотроне ВГУ-4 (ИПМех РАН) проведены эксперименты по исследованию теплообмена цилиндрической водоохлаждаемой медной модели диаметром 30 мм, оснащенной калориметрическим датчиком с тепловоспринимающей поверхностью диаметром 13.8 мм из графита, при комбинированном режиме нагрева поверхности плазмой азота и лазерным излучением, а также для случаев нагрева поверхности только лазерным излучением или только струей плазмы азота. Эксперименты в струях ВЧ-плазмотрона проведены при давлении в барокамере установки p=1·10⁴ Па, массовом расходе азота G=2.4 г/c, мощности ВЧ-генератора плазмотрона по анодному питанию N_a.p=22 кВт. Для выбранных экспериментальных режимов установлено, что струя диссоциированного азота и высокочастотный индукционный разряд не оказывают заметного влияния на проходящий через них лазерный луч. Получены значения плотности теплового потока в зависимости от подведенной мощности лазерного излучения. Для рассмотренных условий экспериментов проведено численное моделирование дозвукового течения плазмы азота в кварцевом разрядном канале и в пространстве барокамеры установки ВГУ-4, основанное на решении полных уравнений Навье–Стокса методом Патанкара–Сполдинга.

Галуза Ю.Ф. «Математическая модель активной виброизоляционной опоры с гидравлическим инерционным преобразователем» Омский научный вестник, № 3-2, с. 144-147 (2013)

Рассматривается математическая модель активной виброизоляционной опоры, состоящей из параллельно соединенных пневматического амортизатора и гидравлического инерционного преобразователя движения с активным управлением на базе резинокордной оболочки.

Улин С.Е., Гальпер А.М., Дмитренко В.В., Утешев З.М., Власик К.Ф., Грачев В.М., Новиков А.С., Архангельская И.В., Кривова К.В. «Исследование линейчатого гамма-излучения солнечных вспышек с высоким энергетическим разрешением в эксперименте сигнал» Механика, управление и информатика, № 6, с. 88-98 (2012)

Сформулированы основные цели и задачи эксперимента СИГНАЛ. Дано описание спектрометра, разработанного на основе ксенонового детектора, и приведены его основные физико-технические характеристики.

Гамкрелидзе С.А., Гнатюк Д.Л., Зуев А.В., Мальцев П.П., Матвеенко О.С., Михалев А.О. «Система на кристалле для диапазона частот 57–66 ГГц на наногетероструктурах нитрида галлия» Нано- и микросистемная техника, 25, № 3, с. 142-148 (2023)

Приведены результаты разработки, изготовления и исследований системы на кристалле – приемо-передающих модулей с встроенными передающей и приемной антеннами для диапазона частот 57–66 ГГц, выделенного для связи и радиолокации космических систем.

Ганиев О.Р., Шамов Н.А., Завалишин Н.С. «Процессы, технология и техника волновой очистки призабойной зоны пласта» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 4, с. 70-80 (2022)

Приведены математические модели динамики твердых частиц при волновом восстановлении гидродинамической связи скважины с пластом. Определены условия очистки продуктивной породы от кольматанта в волновом поле при репрессии и депрессии. Представлены результаты применения технологии и техники при режиме депрессионно-волновой очистки прискважинной зоны пласта. Ключевые слова: волны давления, репрессионно-депрессионные волновые процессы и устройства, перфорационные каналы, гидродинамическая связь скважины с пластом, слой кольматации, его декольматация

Велиев Е.И., Ганиев Р.Ф., Корнеев А.С., Украинский Л.Е. «Расчетное и экспериментальное исследование волновых гидромассажеров» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 1, с. 3-12 (2022)

Для проведения исследований механических периодических воздействий на человека предлагается использовать новый тип массажеров, волновые гидромассажеры, способные создавать в гидродинамических течениях трехмерные (в частности, спиральные) волны с амплитудами и частотами скоростей и давлений широкого спектра, в том числе с зонами разрежения на обрабатываемой поверхности. В статье рассмотрены основные типы волновых гидромассажеров. Представлены результаты экспериментальных исследований и математического моделирования волновых гидромассажеров одного из разработанных типов, а именно, струйно-вихревого. Показано, что наилучшее совпадение расчетных и экспериментальных данных получается с помощью модели турбулентности крупных вихрей (LES). Полученные данные можно использовать при проектировании волновых гидромассажеров и других гидродинамических генераторов колебаний различного назначения. Ключевые слова: волновые гидромассажеры, эксперимент, расчет, амплитудно-частотные характеристики, модели турбулентности

Велиев Е.И., Ганиев Р.Ф., Корнеев А.С., Украинский Л.Е. «Волновые гидромассажеры нового поколения» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 6, с. 88-96 (2022)

Представлены результаты экспериментальных исследований нового типа волновых гидромассажеров, способных работать как в воде, так и в воздухе, что обеспечивает удобство их использования. Такие устройства создают трехмерные (в частности, спиральные) волны с амплитудами и частотами скоростей и давлений широкого спектра, в том числе с зонами разрежения на обрабатываемой поверхности. Это позволяет усилить физиотерапевтический эффект. Полученные данные можно использовать при проектировании волновых гидромассажеров и других гидродинамических генераторов колебаний различного назначения. Ключевые слова: волновые гидромассажеры, эксперимент, амплитудно-частотные характеристики

Абдухакимов Ф.А., Быков А.В., Веденеев В.В., Гареев Л.Р., Нестеров В.А. «Исследование аэроупругих явлений корпуса и тонкостенных конструкций беспилотных ЛА при больших сверхзвуковых скоростях» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 4, с. 70-80 (2021)

Флаттер беспилотных летательных аппаратов на гиперзвуковых скоростях является одной из малоизученных проблем, стоящих перед разработчиками гиперзвуковых аппаратов. Современные методы расчета аэроупругой устойчивости либо позволяют решать упрощенные варианты реальных задач (например, без учета физико-химических явлений), либо требуют большой вычислительной мощности. В настоящей статье описывается методика расчета сверх- и гиперзвукового флаттера летательного аппарата с использованием стандартного инженерного программного обеспечения и дополнительных разработанных программных модулей. Дано обоснование необходимости уточнения существующих методик расчета аэроупругости летательных аппаратов с учетом реальной геометрии конструкции и с возможностью учета физико-химических процессов, происходящих в воздухе при движении тел с большой скоростью. Разработаны теоретические положения расчета аэроупругой устойчивости с учетом этих факторов и приведены три примера расчета аэроупругой устойчивости модельных объектов. Ключевые слова: гиперзвуковая аэродинамика, аэроупругость, флаттер, обтекание, CFD

Гарнов С.В., Моисеева А.В., Носатенко П.Я., Фомин В.Н., Церевитинов А.Б. «Оценка характеристик перспективного орбитального лазерного локатора для мониторинга космического мусора» Труды Института общей физики РАН, 70, с. 26-39 (2014)

Приведены результаты предварительных исследований по оценке возможных характеристик перспективного орбитального лазерного локатора для мониторинга космического мусора. Проведены расчетные оценки дальности обнаружения фрагментов космического мусора в различных условиях наблюдения при различных технических характеристиках лазерного локатора. Показано, что дальность обнаружения фрагментов космического мусора с размерами 1–10 см в диапазоне длин волн 0,5 мкм существенно зависит от условий наблюдения, определяемых уровнем аддитивных помех. Сделан вывод, что перспективный орбитальный лазерный локатор должен включать лазерный излучатель мощностью несколько сотен ватт и приемный телескоп диаметром около 0,5–1 м. Оценена возможность использования орбитального лазерного локатора для распознавания космического мусора. Показано, что вероятность распознавания более 0,8 может быть достигнута для изображения ФКМ, содержащего несколько десятков элементов разрешения, и отношения сигнал/шум более 10

Аликин Ю.И., Гассиева М.П., Гуткин А.Р., Кравец В.Г., Салихов Р.С. «Некоторые особенности создания космического аппарата "КОРОНАС-ФОТОН"» Механика, управление и информатика, № 3, с. 8-26 (2010)

Рассмотрены особенности компоновки и конструкции космического аппарата (КА) «КОРОНАС-ФОТОН», а также его некоторых служебных систем – системы ориентации и стабилизации (СОС) и системы обеспечения теплового режима (СОТР), – подвергшихся наиболее существенным изменениям в сравнении с метеорологическими КА, на базе которых создавался КА «КОРОНАС-ФОТОН». Кроме того, рассмотрены: методы наземной экспериментальной отработки СОТР и сравнения их результатов с данными летных испытаний; сохранения положительной температуры КА в процессе транспортирования с завода-изготовителя до старта в зимних условиях. Ключевые слова: КА – космический аппарат, компоновка и конструкция, система ориентации и стабилизации КА (СОС), система обеспечения теплового режима (СОТР), наземные испытания, результаты летных испытаний.

Морозов А.А., Гатапова Е.Я. «Прямое статистическое моделирование методом Монте-Карло дозвукового испарения в полупространство» Теплофизика и аэромеханика, № 3, с. 441-452 (2023)

Для моделирования процессов с фазовыми переходами в стесненных условиях нужны высокоточные численные расчеты, учитывающие неравновесность процесса. В представленной работе методом Монте-Карло проведено прямое статистическое моделирование испарения в заполненное паром полупространство с формированием дозвукового течения для случая одноатомного газа. Рассматриваются два варианта постановки граничных условий в открытом полупространстве: итерационный подход с последовательным определением температуры и давления и подход с фиксированной скоростью. Проводится анализ применимости этих подходов для получения точного решения задачи. Показана более высокая точность подхода с фиксированной скоростью для малых чисел Маха. Полученные результаты сравниваются с известным решением модельного кинетического уравнения.

Гатауллин Р.Н., Галимзянова А.Р., Марфин Е.А. «Влияние акустического воздействия на проницаемость пористых сред (обзор)» Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 333, № 10, с. 186-202 (2022)

Актуальность работы обусловлена необходимостью решения проблем, возникающих при разработке нефтяных месторождений: снижение темпов добычи; ухудшение фильтрационных свойств пласта; увеличение обводненности добываемой нефти. Воздействие на пласт упругими колебаниями в широком частотном диапазоне рассматривается как перспективная технология стимулирования и увеличения добычи нефти. Однако широкомасштабное внедрение таких методов сдерживается недостаточным пониманием физики протекающих при этом процессов. Цель: выявление механизмов улучшения проницаемости пористых сред и продуктивных пластов при акустическом воздействии на них на основе теоретических и экспериментальных исследований, промысловых испытаний; обозначение приоритетов будущих научных и практических разработок в области применения акустических технологий для интенсификации добычи нефти. Методы. Анализ результатов лабораторных исследований и обобщение опыта применения в промысловой практике методов акустического и ультразвукового воздействия на продуктивные пласты с целью интенсификации добычи нефти. Объекты: продуктивные пласты нефтяных месторождений; загрязненная призабойная зона скважин; образцы пористых сред терригенных и карбонатных коллекторов. Результаты. Представлен обзор результатов теоретических, лабораторных и промысловых исследований методов повышения эффективности добычи нефти на счет волнового воздействия на среду упругими колебаниями. Проанализированы явления, возникаюшие при таком воздействии в продуктивных пластах. Отмечается, что большинство исследований в этой области относится к ультразвуковому воздействию и в основном в лабораторных условиях. Рассмотрены явления, приводящие к увеличению проницаемости пористых сред при таком воздействии. В частности, распространение упругих колебаний способствует предотвращению выпадения органических и неорганических осадков, восстановлению и увеличению проницаемости насыщенных пористых сред, удалению пробок и различных отложений в карбонатных и терригенных коллекторах. Сформулированы направления перспективных исследований, даны рекомендации по совершенствованию добычи нефти за счет акустического воздействия. Проведенный анализ и обобщение результатов исследований подтверждают, что воздействие упругими колебаниями в широком диапазоне частот активизирует различные химические и физические процессы, влияет на фильтрационно-емкостные свойства продуктивных пластов, способствует интенсификации добычи нефти.

Сильвестр Я., Бакала Я., Подгорски П., Ковалиньски М., Кордылевски З., Гбурек С., Тржебиньски В., Кузнецов В.Д., Болдырев С.И. «"Хемикс" – солнечный брегговский спектрометр мягкого рентгеновского диапазона нового поколения» Механика, управление и информатика, № 6, с. 52-64 (2012)

Представлено краткое описание прибора «Хемикс» – солнечного брегговского телескопа-спектрометра мягкого рентгеновского диапазона высокого спектрального разрешения (ChemiX – Chemical composition from X-ray) для межпланетной миссии Интергелиозонд. На расстояниях от Солнца в 0,3 а. е. прибор будет наблюдать с очень высоким спектральным разрешением спектры излучения от вспышек и активных областей в солнечной короне. Анализ и интерпретация этих спектров, получаемых оперативно в спектральном диапазоне от 1,5 до 7 Å, позволят впервые исследовать основные физические характеристики вспышечной плазмы: объем плазмы с разными температурами; турбулентное и ламинарное движение плазмы; ионизацию и ионную температуру; вклад нетепловых электронов в поток излучения в линиях и в континууме; химический состав горячей корональной плазмы. Чувствительность спектрометра «Хемикс» будет в несколько раз выше, чем у его предшественника – спектрометра РЕСИК, который находился на борту спутника «КОРОНАС-Ф» (запущен в 2001 г.). Измерения спектрометра «Хемикс» будут иметь более высокое спектральное разрешение, что позволит определять абсолютное (по отношению к водороду) содержание химических элементов в солнечной короне с атомными номерами между 12 и 30 (Mg-Cu). Для многих химических элементов точность их определения будет превышать полученную по фотосферным измерениям на основе спектров видимого и инфракрасного диапазонов.

Чернышов М.В., Гвоздева Л.Г. «Тройные конфигурации скачков уплотнения и бегущих ударных волн» Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 2, с. 87-110 (2022)

Представлен обзор современных исследований тройных конфигураций скачков уплотнения и бегущих ударных волн в сверхзвуковых установившихся или нестационарных газовых течениях. Определены перспективные направления дальнейших исследований тройных конфигураций, а также некоторые возможные технологические приложения.

Гежа Д.В., Мелконян А.Л., Николаев Д.А. «Оценка влияния на параметры вибрации валопровода силы упора вращающегося гребного винта» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 2-2, с. 53-58 (2022)

Для получения математической модели поставленной задачи использован разработанный авторами метод коррекции инерционно-жесткостных характеристик модели и внешней нагрузки. При реализации метода учет влияния дополнительных факторов, усложняющих картину вибрации (учет вращения винта и квазистатической силы его упора), осуществляется при расчете параметров вибрации квазиодномерной модели автоматически. Для созданной математической модели разработан алгоритм расчета параметров вибрации (на основе дискретного варианта метода парциальных откликов). Выведены формулы для парциальных откликов и парциальных параметров, необходимые при реализации предложенного алгоритма. Разработана соответствующая программа расчета параметров вибрации (амплитудные значения смещений, внутренних усилий и опорных реакций). Выполнена серия расчетов, позволивших оценить влияние вращения винта и силы его упора на параметры вибрации и собственные частоты валопровода реального объекта. Ключевые слова: квазиодномерная модель, инерционно-жесткостные характеристики, парциальные отклики, параметры вибрации, вращение винта.

Швецов А.В., Сатанин А.М., Гельман А.И. «Управление населенностями кубитов путем воздействия электромагнитных импульсов» Механика, управление и информатика, № 5, с. 9-23 (2011)

Изучается возможность создания периодической модуляции населенности в волноводной линии, содержащей последовательность идентичных джозефсоновских переходов, каждый из которых при низких уровнях возбуждения представляет собой двухуровневую систему – кубит. Показано, что дисперсионные характеристики среды зависят от состояний кубитов, которые можно инициализировать путем воздействия электромагнитных импульсов, распространяющихся в волноводной линии. Аналитически и численно продемонстрировано, что встречные импульсы позволяют осуществить накачку системы и создать периодическую модуляцию населенностей кубитов с периодом, равным половине длины волны импульсов. Получаемые квантовые структуры проявляют свойства фотонных кристаллов. Детально рассмотрены условия эффективного возбуждения кубитов в такой системе.

Соломонов Ю.С., Георгиевский В.П., Недбай А.Я., Конопельчев М.А. «Устойчивость трехслойной оболочки с кольцевыми ребрами в сверхзвуковом потоке газа» Механика композиционных материалов и конструкций, 23, № 3, с. 435-443 (2017)

Для защиты электронных приборов и пиротехнических средств летательных аппаратов от воздействия негативных факторов внешней среды используются конструкции в виде трехслойных оболочек, в которых заполнитель, обладая специальными функциональными свойствами, позволяет обеспечить минимальную теплопроводность, радиопрозрачность и звукоизоляцию, а геометрические и физические параметры несущих слоев дают возможность минимизировать массу конструкции. В данной работе рассматривается панельный флаттер трехслойной цилиндрической оболочки, состоящей из несимметричных ортотропных несущих слоев и ортотропного легкого заполнителя при внешнем обтекании сверхзвуковым потоком газа. Оболочка дискретно подкреплена кольцевыми ребрами, жестко соединенными с несущими слоями. Учет тангенциальной составляющей контактного взаимодействия между ребрами и слоями значительно повышает точность расчета. Торцы оболочки шарнирно оперты и равномерно нагружены сжимающими силами. Решение задачи ищется в виде тригонометрического ряда по продольной координате с использованием метода Бубнова–Галеркина. Полученная система алгебраических уравнений с помощью метода Данилевского сводится к характеристическому полиному восьмой степени. С использованием уравнения параболы устойчивости и понижения порядка с помощью алгебраических операций характеристическое уравнение сводится к системе двух алгебраических уравнений. Устойчивость полученной в результате матрицы коэффициентов анализируется с применением критерия Рауса–Гурвица. На числовом примере показано влияние размеров, места расположения и количества ребер, длины оболочки и величины сжимающей силы на критическую скорость обтекания.

Герасимов А.В., Пашков С.В., Христенко Ю.Ф., Черепанов Р.О. «Высокоскоростное взаимодействие естественных и техногенных частиц с элементами космических аппаратов» Механика композиционных материалов и конструкций, 23, № 1, с. 117-133 (2017)

Исследованы процессы высокоскоростного взаимодействия текстолита и стекла с алюминиевыми и стальными частицами, моделирующими техногенный космический мусор, а также с ледяными и гранитными частицами, моделирующими естественные материалы природных космических тел. Объектами исследования данной работы являлись процессы деформирования и разрушения элементов космических аппаратов из стекла и текстолита при воздействии высокоскоростных частиц естественного и техногенного происхождения. Для этого проводились эксперименты с легкогазовой установкой по метанию микрочастиц со скоростью до 7 км/сек и разработка математических моделей соударения частиц с различными преградами. Для расчета упругопластических течений используется методика, реализованная на тетраэдрических ячейках и базирующаяся на совместном использовании метода Уилкинса для расчета внутренних точек тела и метода Джонсона для расчета. контактных взаимодействий. Также в работе используется вариант метода SPH Численный метод основан на использовании слабой вариационной постановки. Параметр сглаживания рассматривается как скрытая переменная состояния и учитывает ее влияние на физические процессы: изменение параметра сглаживания отдельных узлов эквивалентно изменению соответствующего относительного объема, что влияет на напряженно-деформированное состояние материала и как следствие – является специфической формой деформирования, что явно учитывается в расчете. Расчет ускорений узлов основывается на определении обобщенных сил, которые находятся из оценки влияния перемещения узлов на поле деформации в их окрестностях (вместо непосредственного дифференцирования поля напряжений). Эффективность исследований определилась наличием как уникальных установок для высокоскоростного метания твердых тел, так и комплексным численным моделированием исследуемых явлений. Предложенные в работе подходы к моделированию взаимодействия частиц космического мусора и элементов космических аппаратов позволяют рассчитывать напряженно-деформированное состояние, разрушение и фрагментацию стеклянных и текстолитовых элементов космических аппаратов в трехмерной постановке при выскоинтенсивном нагружении.

Миргородский В.И., Герасимов В.В., Герус А.В., Дементиенко В.В., Кораблёв Е.М. «Соотношение электродермальной активности с акустической эмиссией из височных областей головы человека» Биомедицинская радиоэлектроника, 25, № 6, с. 18-24 (2022)

При изучении психофизиологического состояния человека производится регистрация различных типов сигналов, принимаемых по разным информационным каналам, в частности изменение во времени сопротивления кожи (электродермальная активность) и акустических сигналов, снимаемых с висков. До сих пор вопрос о связи этих двух типов сигналов оставался не исследован. Цель работы - одновременная регистрация двух типов сигналов, разработка способов их обработки для выявления наличия или отсутствия связи между ними. Результаты. В процессе экспериментов испытуемым на височных областях головы располагались высокочувствительные акустические датчики с широкой полосой регистрируемых частот от 10 до 100 кГц, а на пальцах испытуемых располагались электроды для регистрации электродермальной активности (ЭДА). Для обеспечения достаточного темпа проявлений сигналов электродемальной реакции в поле зрения испытуемых в процессе эксперимента располагался монитор, на котором демонстрировались художественные видеофильмы. Было обнаружено, что в процессе просмотра испытуемыми видеофильмов наблюдаются сигналы ЭДА, моменты появления которых соответствовали острым сюжетным моментам фильмов, что является, в принципе, хорошо известным явлением при восприятии испытуемыми значимой для них информации. Однако анализ одновременно регистрируемой акустической эмиссии показал, что перед сигналами ЭДА, как правило, наблюдаются пики акустической эмиссии значительной величины. Анализ параметров наблюдаемых пиков акустической эмиссии показал, что они по временным параметрам и спектральным свойствам аналогичны шумам, сопровождающим дыхание человека, и являются по сути дела более глубокими, чем обычно (форсированными) вдохами и выдохами. Таким образом, экспериментально показано, что в процессе восприятия информации (в данном случае видеофильма) в острые моменты сюжета, когда испытуемые воспринимают значимую для них информацию, испытуемые непроизвольно делают более чем обычно глубокие (форсированные) вдохи с последующими более интенсивными выдохами, которые приводят через 2–5 с к возбуждению сигналов ЭДА. Это явление демонстрирует плодотворность использования височных отведений для регистрации акустических сигналов, связанных с дыханием испытуемых. Практическая значимость. Показано, что при одновременной регистрации акустической эмиссии с висков и ЭДА с пальцев испытуемых можно определять временные задержки сигналов ЭДА по отношению к пикам акустической эмиссии, свидетельствующие о восприятии испытуемыми значимой для них информации, что может быть полезно для исследования особенностей физиологии испытуемых.

Миргородский В.И., Герасимов В.В., Герус А.В., Дементиенко В.В., Кораблёв Е.М. «Соотношение электродермальной активности с акустической эмиссией из височных областей головы человека» Биомедицинская радиоэлектроника, 25, № 6, с. 18-24 (2022)

При изучении психофизиологического состояния человека производится регистрация различных типов сигналов, принимаемых по разным информационным каналам, в частности изменение во времени сопротивления кожи (электродермальная активность) и акустических сигналов, снимаемых с висков. До сих пор вопрос о связи этих двух типов сигналов оставался не исследован. Цель работы - одновременная регистрация двух типов сигналов, разработка способов их обработки для выявления наличия или отсутствия связи между ними. Результаты. В процессе экспериментов испытуемым на височных областях головы располагались высокочувствительные акустические датчики с широкой полосой регистрируемых частот от 10 до 100 кГц, а на пальцах испытуемых располагались электроды для регистрации электродермальной активности (ЭДА). Для обеспечения достаточного темпа проявлений сигналов электродемальной реакции в поле зрения испытуемых в процессе эксперимента располагался монитор, на котором демонстрировались художественные видеофильмы. Было обнаружено, что в процессе просмотра испытуемыми видеофильмов наблюдаются сигналы ЭДА, моменты появления которых соответствовали острым сюжетным моментам фильмов, что является, в принципе, хорошо известным явлением при восприятии испытуемыми значимой для них информации. Однако анализ одновременно регистрируемой акустической эмиссии показал, что перед сигналами ЭДА, как правило, наблюдаются пики акустической эмиссии значительной величины. Анализ параметров наблюдаемых пиков акустической эмиссии показал, что они по временным параметрам и спектральным свойствам аналогичны шумам, сопровождающим дыхание человека, и являются по сути дела более глубокими, чем обычно (форсированными) вдохами и выдохами. Таким образом, экспериментально показано, что в процессе восприятия информации (в данном случае видеофильма) в острые моменты сюжета, когда испытуемые воспринимают значимую для них информацию, испытуемые непроизвольно делают более чем обычно глубокие (форсированные) вдохи с последующими более интенсивными выдохами, которые приводят через 2–5 с к возбуждению сигналов ЭДА. Это явление демонстрирует плодотворность использования височных отведений для регистрации акустических сигналов, связанных с дыханием испытуемых. Практическая значимость. Показано, что при одновременной регистрации акустической эмиссии с висков и ЭДА с пальцев испытуемых можно определять временные задержки сигналов ЭДА по отношению к пикам акустической эмиссии, свидетельствующие о восприятии испытуемыми значимой для них информации, что может быть полезно для исследования особенностей физиологии испытуемых.

Гиенко Е.Г. «Анализ влияния геодинамических факторов на релятивистское смещение частоты атомных стандартов» Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий), 27, № 5, с. 30-42 (2022)

Выполнен анализ влияния геодинамических факторов на релятивистское смещение частоты атомных стандартов. Представлены результаты расчетов смещений частоты, вызываемых различными геодинамическими явлениями, выполнена оценка значимости этих смещений для современных оптических стандартов частоты. По результатам оценки сделан вывод, что для релятивистского смещения частоты на уровне 10^–18 самыми значимыми факторами являются приливы в твердой Земле и океанах, которые хорошо учитываются с помощью современных глобальных моделей приливов. Неприливные явления в океанах, вызывающие изменение геопотенциала на уровне 0,2 м²/с² (смещение частоты порядка 2·10^–18), не оказывают большого влияния на ход стационарных атомных стандартов, располагаемых на материках. Постледниковое поднятие имеет вековой характер и хорошо моделируется в настоящее время. Особое внимание рекомендуется уделить сложно моделируемым изменениям потенциала, вызываемым колебаниями уровня воды в водохранилищах (для станций, расположенных вблизи водохранилищ) и уровня грунтовых вод. Остальные рассмотренные геодинамические эффекты практически не влияют на ход оптических часов на уровне указанной точности.

Глазков В.Д., Котцов В.А. «Фасеточные датчики солнечной ориентации» Механика, управление и информатика, № 1, с. 136-145 (2009)

Изложены основные положения построения фасеточных датчиков солнечной ориентации, каждая грань которых ориентирована в определенном направлении, что позволяет реализовать широкий обзор и получить низкую угловую погрешность измерений по всему полю зрения. Двухкоординатные приборы ориентации на Солнце статического типа, выполненные на основе фасеточных датчиков, могут иметь ультрамалую массу, энергопотребление и объем. Кроме того, нет принципиальных ограничений на пути создания быстродействующих и высоконадежных солнечных датчиков с полусферическим полем зрения и элементами самоконтроля результатов измерений в направлениях наблюдения. Используя ультрафиолетовые фотоэлектрические преобразователи, нечувствительные к видимому и инфракрасному свету Солнца, можно исключить влияние отраженной от Земли радиации на выходные данные, а также реализовать приборы ориентации на Солнце.

Глазков В.Д. «Автономный фасеточный солнечный датчик» Механика, управление и информатика, № 2, с. 149-159 (2011)

Обрисованы основные черты схем построения автономного фасеточного солнечного датчика. Проведено сравнение камерного и бескамерного вариантов схем солнечных датчиков, показаны их преимущества и недостатки. Выбран один из путей дальнейшего совершенствования бескамерного варианта, который видится в создании на гранях фасеточной конструкции структуры из двух слоев фотодиодов с различными функциями: солнечного датчика на прозрачной для света подложке – верхний слой и солнечных элементов электрогенератора – нижний слой, что позволяет уменьшить объем и массу прибора и увеличить его надежность. Желаемый результат достигается формированием вертикальной каскадной композиции из тонкослойных полосовых фотодиодов, чувствительных в различных спектральных диапазонах электромагнитного солнечного спектра.

Глазков В.Д. «Фасеточные солнечные датчики и их возможности» Механика, управление и информатика, № 2, с. 160-173 (2011)

Изложены концепция и основные аспекты строительства фасеточного солнечного датчика, описан принцип его работы. Бескамерной дизайн, отсутствие оптики, минимум фотоэлектрических преобразующих элементов, эффективное использование их чувствительных поверхностей разных форм, возможность определения направления на Солнце без потребления электроэнергии – характерные черты фасеточных солнечных датчиков. Это позволяет создавать надежные бортовые приборы ориентации на Солнце, имеющие широкое поле обзора, высокую производительность, ультрамалые массу и размеры. Показаны способы снижения влияния солнечного отраженного света на результаты измерений фасеточного солнечного датчика и увеличения его разрешения в пределах поля обзора. Представлены основные возможности, которыми наделены фасеточные солнечные датчики.

Глазков С.А., Семенов А.В. «Определение влияния границ потока на обтекание профиля в аэродинамической трубе Т-128» Теплофизика и аэромеханика, № 3, с. 487-502 (2023)

В рамках линейной дозвуковой теории решена задача о влиянии границ потока на обтекание профиля по измеренным распределениям давления на нем и на стенках рабочей части. Для тестового случая (испытания профиля BGK1 в аэродинамической трубе IAR1.5m) проведено сравнение поправок к числу Маха набегающего потока и углу атаки профиля, полученных с помощью данного метода и в работах других авторов. Для модели профиля ОСПБ-77, испытанной в аэродинамической трубе Т-128 для двух вариантов проницаемости стенок f=0 и 3%, выполнена коррекция распределенных данных и интегральных нагрузок в диапазоне чисел Маха от 0,2 до 0,78. Внесение поправок позволило существенно сблизить результаты для f=0 и f=3% вплоть до углов атаки, когда на профиле возникает отрыв потока.

Ковражкин Р.А., Владимирова Г.А., Глазунов А.Л., Сово Ж.А., Токавен Ж.Ж. «Измерения электронов солнечного ветра в проекте Интергелиозонд (эксперимент Гелиес)» Механика, управление и информатика, № 6, с. 139-143 (2012)

Приводится описание эксперимента Гелиес, предназначенного для измерения функций распределения электронов солнечного ветра и межпланетной плазмы с высоким угловым и энергетическим разрешением. Спектр электронов измеряется в диапазоне от ∼1 эВ до 5 кэВ. Энергетическое разрешение составляет ΔE/E=18%. В приборе используется четверть-сферический анализатор типа “top-hat”, перед которым устанавливаются электростатические дефлекторы, позволяющие собирать тепловые и сверхтепловые электроны в угловом секторе 360×120°. Прибор «Гелиес» может работать в разных режимах со скоростью передачи информации 0,3–3 кбит/с; масса прибора – 3 кг, потребление – 3 Вт.

Губарев П.В., Шапшал А.С., Глазунова А.Д. «Исследование боковых колебаний жесткой двухосной тележки на прямом участке пути» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 2, с. 544-546 (2023)

Проведено исследование боковых колебаний жесткой двухосной тележки на прямом участке пути. Описано устройство и принцип работы тележки подвижного состава. Рассмотрена расчетная схема движения жесткой тележки на прямом участке пути. Дифференциальными уравнениями описаны: движение жесткой тележки с коническими бандажами на прямом участке пути, угловая упругая связь тележки с кузовом. Полученные выражения позволяют анализировать поведение экипажа подвижного состава в рельсовой колее железнодорожного пути, а также позволяют проводить моделирование этих процессов по известным разработанным программам.

Набока М.В., Педдер В.В., Степанов С.С., Косёнок В.К., Семченко В.В., Мироненко В.Н., Попов С.П., Глатко С.Б., Надей Е.В., Зубковская М.П. «Гистоморфологическая оценка эффективности применения комплексного термо- и фотохромо-ультразвукового метода в сочетании с высокоактивными лекарственными веществами в лечении осложненных послеоперационных ран у больных раком гортани» Омский научный вестник, № 2-3, с. 26-31 (2013)

Лучевая терапия остается одним из основных методов лечения рака гортани, однако ее сочетанное применение с хирургическим лечением повышает риск развития послеоперационных осложнений. В статье приводятся результаты анализа биоптатов ран пациентов с осложненным течением раневого процесса, пролеченных с применением комплексного термо- и фотохромо-ультразвукового метода в сочетании с озон/NO-содержащими и антиоксидантными веществами.

Гледзер А.Е., Гледзер Е.Б., Хапаев А.А., Чхетиани О.Г. «Волны Россби и аномалии зональных потоков в аналогах ячеек Хэдли и ферреля общей циркуляции атмосферы: модель и эксперименты» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 59, № 4, с. 375-390 (2023)

Проведены численные и лабораторные эксперименты при внесении аномалий в осесимметричное распределение поля скорости, генерируемого с помощью источников-стоков и МГД-методом во вращающемся круговом канале с наклонным дном. Секторальное уменьшение интенсивности внешнего силового воздействия в некотором интервале значений оказывает тормозящее влияние на скорость прохождения антициклонов по каналу, почти не влияя на динамику циклонов. При этом значительная часть движущихся антициклонов может исчезать, или практически останавливаться, или возникают новые квазистационарные антициклоны, хотя в видимой картине распространения вихрей в канале не происходило каких-либо заметных изменений в секторе, в котором осуществлялось внешнее вмешательство. Однако для осредненных характеристик поля вихря изменения заметны по всей площади канала или в отдельных его частях. Указанные аномалии можно трактовать как уменьшение интенсивности субтропической ячейки Хэдли, которое сопровождается ослаблением пассатов в каком-то секторе приэкваториальной атмосферной циркуляции и уменьшением западного переноса в средних широтах. Состояние смеси стоячих и движущихся вихрей рассмотрено на основе простой аналитической модели резонансного взаимодействия транзиентных (с промежуточным максимумом скорости) мод в сдвиговом потоке. При этом амплитуда стационарного фонового состояния имеет такую же зависимость от β-эффекта, как и для известного соотношения Свердрупа для функции тока поверхностного течения в океанском бассейне при исследовании западной пограничной интенсификации течений.

Гледзер А.Е., Гледзер Е.Б., Хапаев А.А., Чхетиани О.Г. «Волны Россби и аномалии зональных потоков в аналогах ячеек Хэдли и ферреля общей циркуляции атмосферы: модель и эксперименты» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 59, № 4, с. 375-390 (2023)

Проведены численные и лабораторные эксперименты при внесении аномалий в осесимметричное распределение поля скорости, генерируемого с помощью источников-стоков и МГД-методом во вращающемся круговом канале с наклонным дном. Секторальное уменьшение интенсивности внешнего силового воздействия в некотором интервале значений оказывает тормозящее влияние на скорость прохождения антициклонов по каналу, почти не влияя на динамику циклонов. При этом значительная часть движущихся антициклонов может исчезать, или практически останавливаться, или возникают новые квазистационарные антициклоны, хотя в видимой картине распространения вихрей в канале не происходило каких-либо заметных изменений в секторе, в котором осуществлялось внешнее вмешательство. Однако для осредненных характеристик поля вихря изменения заметны по всей площади канала или в отдельных его частях. Указанные аномалии можно трактовать как уменьшение интенсивности субтропической ячейки Хэдли, которое сопровождается ослаблением пассатов в каком-то секторе приэкваториальной атмосферной циркуляции и уменьшением западного переноса в средних широтах. Состояние смеси стоячих и движущихся вихрей рассмотрено на основе простой аналитической модели резонансного взаимодействия транзиентных (с промежуточным максимумом скорости) мод в сдвиговом потоке. При этом амплитуда стационарного фонового состояния имеет такую же зависимость от β-эффекта, как и для известного соотношения Свердрупа для функции тока поверхностного течения в океанском бассейне при исследовании западной пограничной интенсификации течений.

Аликин Ю.И., Ануфрейчик К.В., Гляненко А.С., Охматовский Г.В., Чулков И.В., Юров В.Н. «Комплекс управления и передачи данных научной аппаратуры спутникового проекта «КОРОНАС-ФОТОН»» Механика, управление и информатика, № 3, с. 27-40 (2010)

Рассмотрена структура созданного и успешно эксплуатируемого бортового комплекса управления и передачи данных научной аппаратуры спутникового проекта «КОРОНАС-ФОТОН». Интеграция в единую структуру возможностей специализированных систем для обслуживания научной аппаратуры и стандартных спутниковых систем позволило реализовать гибкую и мощную систему обслуживания космических экспериментов. Первые месяцы работы комплекса научной аппаратуры на спутнике «КОРОНАС-ФОТОН» подтвердили правильность заложенных технических решений. Ключевые слова: КОРОНАС-ФОТОН, спутниковый проект, сбор данных, управление, научные приборы, информация, команды, служебные параметры, бортовой комплекс, информационный обмен.

Архангельский А.И., Бессонов М.В., Буслов А.С., Власик К.Ф., Гляненко А.С., Котов Ю.Д., Лупарь Е.Э., Рубцов И.В., Самойленко В.Т., Юров В.Н., Кадилин В.В. «Спектрометр высокоэнергичных излучений "НАТАЛЬЯ-2М". полетная калибровка, настройка и первые научные данныЕ» Механика, управление и информатика, № 3, с. 55-82 (2010)

Дается краткое описание устройства и наблюдательных возможностей спектрометра высокоэнергичных излучений «НАТАЛЬЯ-2М». «НАТАЛЬЯ-2М» – часть комплекса научной аппаратуры «ФОТОН» спутника «КОРОНАС-ФОТОН». Спектрометр имеет широкий диапазон регистрации гамма-излучения 0,3–2000 МэВ и построен на базе монокристаллов CsI(Tl) с полной площадью 32×38 см и толщиной 18 см. Также прибор предназначен для наблюдений нейтронов солнечного происхождения с энергиями 20–300 МэВ. Приводятся результаты полетной настройки и калибровки прибора, а также временные профили фоновых скоростей счета и спектры для всех энергетических диапазонов спектрометра, примеры регистрации прибором событий типа «гамма-всплеск». Космический аппарат (КА) «КОРОНАС-ФОТОН» с научным оборудованием, предназначенным главным образом для комплексных наблюдений Солнца, был запущен с космодрома Плесецк 30 января 2009 г. на низкую круговую околоземную орбиту (высота приблизительно 550 км, наклонение 82,5°). Ключевые слова: «КОРОНАС-ФОТОН», исследования Солнца, «НАТАЛЬЯ-2М», гамма-спектрометр, полетная калибровка, спектры гамма-излучения, временные профили, гамма-всплески.

Дергачев В.А., Матвеев Г.А., Круглов Е.М., Лазутков В.П., Савченко М.И., Скородумов Д.В., Пятигорский А.Г., Пятигорский Г.А., Чичикалюк Ю.А., Шишов И.И., Хмылко В.В., Васильев Г.И., Драневич В.А., Крутьков С.Ю., Степанов С.В., Котов Ю.Д., Юров В.Н., Гляненко А.С., Архангельский А.И., Горелый Ю.А. «Прибор "ПИНГВИН-М", предназначенный для исследования поляризации жёсткого рентгеновского излучения солнца в космическом проекте "КОРОНАС-ФОТОН"» Механика, управление и информатика, № 3, с. 83-106 (2010)

Приведены основные характеристики и описаны принципы работы научной аппаратуры «ПИНГВИН-М», предназначенной для измерения степени линейной поляризации рентгеновского излучения солнечных вспышек в энергетическом диапазоне 20–150 кэВ и энергетических спектров рентгеновского излучения солнечных вспышек в диапазоне энергий 2–500 кэВ. Измерение степени поляризации основано на регистрации совпадения импульсов в активном рассеивателе и в детекторах рассеянного излучения. Прибор имеет модульную структуру и состоит из двух блоков: блока детекторов «ПИНГВИН-МД» (ПМД) и блока электроники «ПИНГВИН-МЭ» (ПМЭ). Ключевые слова: солнечные вспышки, рентгеновское излучение, поляризация, космический эксперимент, детектор-рассеиватель, сцинтиллятор, пропорциональный счетчик, «фосвич», спектр, паратерфенил, научная аппаратура, активная защита, активный рассеиватель, «ПИНГВИН-М», «КОРОНАС-ФОТОН».

Котов Ю.Д., Кочемасов А.В., Гляненко А.С., Юров В.Н., Архангельский А.И. «Первые результаты эксперимента Фока по регистрации солнечного жесткого ультрафиолетового излучения» Механика, управление и информатика, № 3, с. 119-127 (2010)

На спутнике «КОРОНАС-ФОТОН», запущенном 30 января 2009 г., установлен прибор ФОКА (фотокатодный эксперимент), предназначенный для измерения потока солнечного электромагнитного излучения в очень интересном и информативном EUV/XUV-диапазоне. Прибор имеет три основных канала с диапазонами чувствительности 0,5–11; 0,5–7 и 27–37 нм, а также 116–125 нм для измерения яркой линии Лайман-альфа (L_α) водорода (121,6 нм). Перед запуском была проведена абсолютная калибровка каналов. Прибор ФОКА был включен 19 февраля 2009 г. На первом этапе реализации эксперимента получены важные сведения о работоспособности прибора, его параметрах, поведении сигналов каналов, уровнях фоновых засветок. Были проведены измерения излучения спокойного Солнца в минимуме активности, зарегистрированы первые солнечные вспышки, а также получены оккультационные профили поглощения излучения атмосферой Земли. Ключевые слова: КОРОНАС-ФОТОН, солнечное EUV/ XUV-излучение, солнечное L_α излучение, оккультационные измерения атмосферы Земли.

Трофимов Ю.А., Котов Ю.Д., Юров В.Н., Гляненко А.С., Федоровых Е.В., Бессонов М.В. «Быстрый рентгеновский монитор (БРМ), результаты первого этапа летных испытаний» Механика, управление и информатика, № 3, с. 143-154 (2010)

Приведены описание конструкции и характеристики прибора «Быстрый рентгеновский монитор» (БРМ), измеряющего поток рентгеновского излучения солнечных вспышек в диапазоне 20–600 кэВ с временным разрешением до 1 мс (в приборе используется YАlO₃(Ce)-сцинтиллятор, максимальная загрузка до 10⁶ событий в секунду, при 100% мертвого времени, эффективная площадь детектора до 27 см² ). Описаны фоновые условия на орбите: потоки заряженных частиц радиационных поясов Земли (сопоставлены с данными прибора «ЭЛЕКТРОН-М-ПЕСКА»), резкие кратковременные изменения скорости счета. Приведены первые зарегистрированные события – гамма-всплески. Ключевые слова: быстрый рентгеновский монитор, сцинтиллятор YAlO₃(Ce), потоки рентгеновского излучения солнечных вспышек, гамма-всплески.

Дергачев В.А., Матвеев Г.А., Круглов Е.М., Лазутков В.П., Савченко М.И., Скородумов Д.В., Пятигорский А.Г., Шишов И.И., Котов Ю.Д., Юров В.Н., Гляненко А.С., Архангельский А.И., Бессонов М.В., Буслов А.С. «Функционирование поляриметра жёсткого рентгеновского излучения Солнца "ПИНГВИН-М" на борту космического аппарата "КОРОНАС-ФОТОН"» Механика, управление и информатика, № 3, с. 167-182 (2010)

Обсуждаются результаты первых месяцев работы научной аппаратуры «ПИНГВИН-М», предназначенной для измерения степени линейной поляризации рентгеновского излучения солнечных вспышек в энергетическом диапазоне 20–150 кэВ и энергетических спектров рентгеновского излучения солнечных вспышек в диапазоне энергий 2–500 кэВ. Приведены данные предполетных калибровок и калибровок на орбите, проведенных после включения прибора. Ключевые слова: солнечные вспышки, рентгеновское излучение, поляризация, космический эксперимент, результаты, калибровки, обсуждения, спектры, «ПИНГВИН-М», «КОРОНАС-ФОТОН».

Гляненко А.С., Котов Ю.Д., Юров В.Н., Лупарь Е.Э., Трофимов Ю.А., Рубцов И.В., Жучкова Е.А., Кочемасов А.В. «Прецизионная спектрометрия мягкого и жесткого рентгеновского излучения солнца прибором ПИНГ-М в проекте Интергелиозонд» Механика, управление и информатика, № 6, с. 65-75 (2012)

Обсуждаются научные задачи эксперимента по прецизионной спектрометрии излучения солнечных вспышек в диапазонах мягкого (1,5–25 кэВ) и жесткого рентгеновского и гамма-излучения (25–2000 кэВ). Приведены описания и характеристики полупроводникового и сцинтилляционного спектрометров прибора ПИНГ-М для спутникового проекта Интергелиозонд.

Котов Ю.Д., Гляненко А.С., Юров В.Н., Жучкова Е.А., Умнова О.Н., Дергачев В.А., Круглов В.М., Матвеев Г.А., Лазутков В.П., Скородумов Д.В., Савченко М.И. «Поляриметрия жесткого рентгеновского излучения солнечных вспышек» Механика, управление и информатика, № 6, с. 76-87 (2012)

Дан анализ ожидаемой величины степени поляризации для различных моделей солнечных вспышек. Представлен принцип определения степени линейной поляризации рентгеновского излучения солнечных вспышек, основанный на восстановлении степени поляризации по азимутальной асимметрии комптоновского рассеяния. Сравниваются эффективные площади поляриметров RHESSI, СПР-Н («КОРОНАС-Ф») и «Пингвин-М» («КОРОНАС-Фотон»). Приведен обзор выполненных к настоящему времени результатов измерений поляризации жесткого рентгеновского излучения Солнца. Описана структура и характеристики поляриметра ПИНГ-П, предназначенного для проведения эксперимента на космическом аппарате (КА) «Интергелиозонд». Принцип построения прибора основан на анализе работ и опыта прибора «Пингвин-М» / «КОРОНАС-Фотон».

Гамкрелидзе С.А., Гнатюк Д.Л., Зуев А.В., Мальцев П.П., Матвеенко О.С., Михалев А.О. «Система на кристалле для диапазона частот 57–66 ГГц на наногетероструктурах нитрида галлия» Нано- и микросистемная техника, 25, № 3, с. 142-148 (2023)

Приведены результаты разработки, изготовления и исследований системы на кристалле – приемо-передающих модулей с встроенными передающей и приемной антеннами для диапазона частот 57–66 ГГц, выделенного для связи и радиолокации космических систем.

Блохинов Ю.Б., Гнилицкий В.В., Инсаров В.В., Чернявский А.С. «Алгоритм анализа и принятия решения в задаче селекции объектов на изображениях наземных сцен» Механика, управление и информатика, № 6, с. 92-108 (2011)

Одним из подходов к задаче обнаружения объектов на изображениях является сравнение текущего изображения (ТИ) с заранее заданным эталонным изображением объекта (ЭИ). Рассматривается задача сравнения ТИ, полученного с борта летательного аппарата, и ЭИ наземной сцены, причём эталонное изображение задается в виде набора контуров, без учёта яркостей объектов. Предложен алгоритм сопоставления ТИ и ЭИ, основанный на анализе поля направлений градиентов яркости ТИ и нормалей к контурам ЭИ. Также рассматривается иерархическая процедура учёта априорной информации о взаимном расположении объектов на сцене, позволяющая решить задачи локализации объектов сцены и сборки сцены. Алгоритм применяется к набору фотоснимков наземных сцен, содержащих от двух до четырёх объектов. Исследуется точность обнаружения объектов в зависимости от уровней шума. Ключевые слова: селекция объектов, поиск по эталону, сопоставление изображений, контурный эталон, поле градиентов.

Канушин В.Ф., Голдобин Д.Н., Кобелева Н.Н. «Исследование точности глобальных моделей геопотенциала EGM2008, EIGEN-6C4, GECO, SGG-UGM-1, SGG-UGM-2, XGM2019 на территории Российской Федерации» Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий), 28, № 3, с. 16-22 (2023)

Улучшение гравиметрической изученности Российской Федерации и создание новых моделей гравитационного поля Земли (ГПЗ) в виде сферических гармоник геопотенциала поставило задачу о выборе наиболее пригодной модели, исходя из особенностей гравитационного поля на территории России. Спутниковые гравиметрические миссии CHAMP, GRACE и GOCE обеспечивают однородный и почти полный глобальный охват информации о ГПЗ. В работе представлены результаты исследования точности современных высокостепенных глобальных моделей геопотенциала для определения различных характеристик гравитационного поля Земли на территории Российской Федерации. В качестве тестируемых моделей геопотенциала использованы модели EGM2008, EIGEN-6C4, GECO, SGG-UGM-1, SGG-UGM-2, XGM2019. Результаты исследования представлены в виде статистических параметров и гистограмм распределения разностей δg между значениями силы тяжести, полученными по наземным гравиметрическим измерениям, и вычисленными по модельным данным. У высокостепенной модели EIGEN-6С4 стандартное отклонение (σ=5,24 мГал) меньше по сравнению с другими моделями геопотенциала. По распределению разностей можно сделать вывод, что модель EIGEN 6С4 наиболее пригодна для территории Российской Федерации.

Уланов М.В., Аптекарь Р.Л., Голенецкий С.В., Мазец Е.П., Олейник Ф.П., Пальшин В.Д., Свинкин Д.С., Фредерикс Д.Д., Котов Ю.Д., Юров В.Н. «Эксперимент "КОНУС-РФ" по исследованию жесткого рентгеновского и гамма-излучения солнечных вспышек и космических гамма-всплесков: первые научные результаты» Механика, управление и информатика, № 3, с. 128-142 (2010)

Научная аппаратура «КОНУС-РФ» – сцинтилляционный гамма-спектрометр, предназначенный для исследования с высоким временным разрешением кривых блеска, энергетических спектров и спектральной переменности вспышек жесткого рентгеновского и гамма-излучения Солнца и космических гамма-всплесков в широкой области энергий – 10 кэВ–10 МэВ. Научная программа эксперимента «КОНУС-РФ» успешно выполнялась с момента включения аппаратуры в феврале 2009 г. За период февраль – июнь 2009 г. были зарегистрированы и исследованы 40 космических гамма-всплесков и 6 всплесков от мягких гамма-репитеров. Проявлений солнечной активности в диапазоне 10 кэВ–10 МэВ за этот период не отмечалось. Одновременные наблюдения аппаратурой «КОНУС-РФ» и «КОНУС-ВИНД» на двух космических аппаратах позволили получить более подробную информацию о регистрируемых всплесках. Ключевые слова: гамма-спектрометр, космические гамма-всплески, солнечные вспышки, мягкие гамма-репитеры.

Уланов М.В., Аптекарь Р.Л., Голенецкий С.В., Мазец Е.П., Олейник Ф.П., Пальшин В.Д., Свинкин Д.С., Соколова З.Я., Фредерикс Д.Д. «Исследование жесткого рентгеновского и гамма-излучения солнечных вспышек и космических гамма-всплесков в эксперименте «Геликон-И» проекта Интергелиозонд» Механика, управление и информатика, № 6, с. 99-104 (2012)

Научная аппаратура (НА) «Геликон-И» комплекса научной аппаратуры проекта Интергелиозонд предназначена для исследования с высоким временным разрешением кривых блеска, энергетических спектров и быстрой спектральной переменности вспышек жесткого рентгеновского излучения Солнца и космических гамма-всплесков в широком энергетическом интервале 10 кэВ – 15 МэВ. Рассматриваются основные характеристики аппаратуры и требования к космическому аппарату и его бортовым системам, необходимые для обеспечения проведения эксперимента.

Иванов Д.А., Галиева Т.Г., Голенищев-Кутузов А.В., Садыков М.Ф., Калимуллин Р.И., Семенников А.В. «Детектирование акустических сигналов частичных разрядов на дефектах изоляционного оборудования» Омский научный вестник, № 6, с. 48-55 (2021)

Статья посвящена методу акустической регистрации частичных разрядов в высоковольтных изоляторах. Рассмотрены физические процессы генерации различных видов частичных разрядов в высоковольтных изоляторах. Описывается приборная реализация и способ обработки диагностической информации с чувствительных элементов – акустических приемников ультразвукового диапазона. Возможность обнаружения источников частичных разрядов с привязкой к месту возникновения важна для локализации неисправного элемента и его дальнейшего диагностирования.

Головешкин В.А., Беклемишев С.А., Выборнов А.Н., Мягков Н.Н., Юшманова О.О. «Модель высокоскоростного соударения жесткого осесимметричного ударника с деформируемой полубесконечной преградой» Механика композиционных материалов и конструкций, 27, № 3, с. 323-342 (2021)

Построена аналитическая механическая модель проникания жесткого цилиндрического ударника при высокоскоростном ударе в полубесконечную преграду. Ударник характеризуется тремя параметрами – линейным поперечным размером, массой и начальной скоростью. Относительно механических свойств материала преграды принята гипотеза идеально-жестко-пластического тела с условием несжимаемости. Материал преграды характеризуется двумя параметрами – плотностью и пределом текучести. Задача рассматривается в осесимметричной динамической постановке. Целью работы является получение приемлемых инженерных оценок следующих параметров – глубины внедрения ударника, массы материала, выброшенного из преграды, и эффекта усиления импульса, вызванного выбросом (эжекцией) фрагментов преграды в направлении, противоположном направлению полета ударника. Предложен следующий метод исследования. Строится осесимметричное поле скоростей в трех зонах. Первая зона – это материал преграды «прилипший» к ударнику и движущийся с ним, как твердое недеформируемое тело. Моделируется, как сегмент шара. Второе поле скоростей – фрагмент шарового слоя, примыкающий к первой зоне. Поле скоростей в этой зоне строится из предположения, что скорость определяется из условия несжимаемости. Третья зона – цилиндрическая зона, движущаяся как твердое тело в направлении противоположном движению ударника. На границе зон предполагается условие непрерывности нормальной составляющей скорости. Параметры зон определяются из условия минимума мощности внутренних сил. Уравнение движения заменяется уравнением баланса энергии – изменение кинетической энергии равно мощности внутренних сил. Сделанные предположения позволили определять параметры зон как функцию глубины внедрения ударника. Это дало возможность построить сравнительно простую аналитическую инженерную модель, которая позволяет определить глубину внедрения ударника, массу выброса, усиление импульса. Фактически полученное решение определяется двумя безразмерными параметрами.

Головешкин В.А., Мягков Н.Н., Чернова П.Д. «Моделирование взаимодействия жесткого сетчатого ударника с деформируемой преградой» Механика композиционных материалов и конструкций, 26, № 1, с. 3-23 (2020)

Предложена аналитическая модель высокоскоростного взаимодействия жесткого сетчатого ударника (сетки) с полубесконечной деформируемой преградой, которая моделируется жестко-пластичным телом. Рассматриваем т.н. «нормальный» удар сетки по преграде: полагаем, что в начальный момент и последующие моменты времени полотно сетки параллельно поверхности полупространства преграды, а вектор скорости сетки перпендикулярен поверхности преграды. Исследуется зависимость глубины внедрения сетки от скорости удара и геометрических параметров сетки, которые в данной задаче характеризуются одним безразмерным параметром равным отношению диаметра проволоки к периоду сетки. Рассмотрены два варианта модели: с учетом и без учета фрагментации выбрасываемого материала преграды. Модель воспроизводит наиболее интересный случай, когда апертура сетки сравнима или меньше диаметра проволоки, из которой сплетена сетка. Результаты, полученные на основе предложенной модели, сравниваются с численным решением на основе полной системы уравнений механики деформируемого твердого тела. Численное моделирование было выполнено с помощью пакета LS-DYNA. Разобран пример внедрения стальной сетки в преграду из сплава алюминия со скоростями удара 1–3 км/сек. Показано, что модель, учитывающая фрагментацию, хорошо согласуется с численным решением для интервала параметров сетки, где нижняя граница уменьшается с увеличением скорости удара: для км/с, соответственно.

Головешкин В.А., Мягков Н.Н. «Модель переноса импульса при высокоскоростном ударе» Механика композиционных материалов и конструкций, 27, № 2, с. 147-168 (2021)

Построена аналитическая механическая модель эжекции, возникающей при высокоскоростном ударе жесткого ударника по полубесконечной преграде, и дана оценка массы эжекции и эффекта усиления импульса, передаваемого преграде при ударе. Эффект усиления импульса вызван выбросом (эжекцией) фрагментов преграды в направлении, противоположном направлению полета ударника. В настоящее время проявляется устойчивый интерес к исследованию этого эффекта. Это связано, в частности, с возможным применением эффекта для отклонения потенциально опасного объекта (астероида), сближающегося с Землей, посредством ударного космического аппарата, использующего эффект усиления импульса. Модель, представленная в настоящей работе, построена в приближении плоской деформации с использованием минимального числа параметров материалов ударника и преграды. Получены уравнения для массы эжекции и приращения импульса преграды, в зависимости от глубины внедрения ударника. Модель учитывает зависимость угла вылета эжекционных фрагментов от глубины внедрения ударника. Показано, что модель адекватно описывает импульс эжекции, скорость изменения импульса эжекции и массу эжекции в зависимости от глубины проникания ударника. Проверяется возможность представления импульса и массы эжекции скейлинговыми соотношениями как для отношения плотностей ударника и преграды, так и для динамического параметра.

Сызранова Н.Г., Андрущенко В.А., Головешкин В.А. «О разрушении метеорных тел в атмосфере Земли» Механика композиционных материалов и конструкций, 23, № 1, с. 104-116 (2017)

Работа посвящена математическому моделированию механизмов разрушения метеорных тел в атмосфере Земли. В качестве примера проанализировано движение и разрушение трех конкретных метеоритов – Куня–Ургенчского (1998г.), Суданского (2008г.) и Челябинского (2013г.), которые различаются своими размерами, свойствами и составом материала, и траекторными параметрами. Явления движения и разрушения в настоящей работе исследуются на основе расширенных уравнений метеорной физики. Важным фактором, который здесь учитывается, – это переменность параметра уноса массы метеорита под действием тепловых потоков вдоль траектории полета. Статистика падений метеоритов показывает, что большая часть их, в том числе и рассматриваемые тела, падают на Землю раздробленными кусками, поэтому расчет уноса массы требует учета их дробления. Процесс фрагментации метеорита в настоящей работе рассматривается в рамках модели последовательного дробления с учетом влияния масштабного фактора на предел прочности объекта. На завершающем этапе движения метеорных тел процесс разрушения может продолжиться за счет температурных напряжений. В связи с этим оценивается характер возникающих напряжений из-за неоднородности температурного поля на примере шарообразного тела.

Чернышов Н.А., Голомидов Н.А., Маслиев А.И. «Моделирование колебания мембраны шестиугольной формы» Инженерный вестник Дона, № 2, с. 80-87 (2022)

Получены некоторые частные решения для задачи о свободных колебаниях мембраны правильной шестиугольной формы с различным заданным начальным изгибом поверхности и найдены собственные частоты колебаний. Полученный результат можно использовать при моделировании конструкций крыла в форме шестиугольника таких летательных аппаратов как параплан.

Гуревич С.Ю., Голубев Е.В. «Замечание о вычислении скорости волны Рэлея и производной определителя Рэлея в упругих средах» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика, 15, № 1, с. 69-75 (2023)

Существует много приближенных и точных формул для определения скорости поверхностных волн в упругих средах. Получено аналитическое выражение для скорости волны Рэлея через значения скоростей объемных волн, а также формула, позволяющая определить вычет в задачах возбуждения и дифракции поверхностных акустических волн в однородном изотропном упругом полупространстве, допускающих решение для полей деформаций и напряжений в виде квадратур. Вычислены значения скорости волн Рэлея и производной определителя Рэлея для некоторых сред по литературным данным. Полученные результаты могут помочь в получении аналитических выражений и позволяют уменьшить время расчета на этапе численного решения задач дифракции и возбуждения акустических волн.

Коржиманов А.В., Сладков А.Д., Голубев С.В. «Достижение давления более 1 Гбар в мишенях твердотельной плотности при торможении лазерно-ускоренных ионов» Квантовая электроника, 53, № 4, с. 302-306 (2023)

Для параметров лазерных импульсов, которые планируется получить на установке XCELS, проанализирована возможность генерации вещества с высокой плотностью энергии при торможении протонов, ускоренных лазерно-плазменным методом, в слое вещества с высоким зарядом – золота. Показано, что в этом случае возможно образование вещества с рекордными значениями давления более 1 Гбар при твердотельной плотности, что соответствует удельному энерговыделению на уровне десятков МДж/г. Особенностью процесса торможения при столь высоком удельном энерговыделении является то, что свойства тормозящего вещества меняются в процессе взаимодействия. Продемонстрировано, что кратность ионизации ионов золота достигает 40–50, а температура образующейся в результате плазмы – 1 кэВ. Это приводит к снижению тормозящих способностей вещества и к модификации кривой удельного энерговыделения.

Голубкина И.В., Осипцов А.Н. «Структура течения и теплообмен в стационарном газокапельном потоке за точкой падения ударной волны на плоскую стенку» Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук), 68, № 3, с. 50-63 (2023)

Рассматриваются задачи о структуре стационарного двумерного течения газокапельной смеси в пристеночной области за точкой падения косой и прямой волн уплотнения на плоскую стенку. В данном случае прямая волна соответствует ножке Маха при маховском отражении, а косая – регулярному режиму отражения падающей наклонной волны. Основной целью исследования является оценка влияния мелких капель жидкости, присутствующих в набегающем потоке, на равновесную температуру адиабатической стенки за точкой падения волны. Исследуется вопрос – насколько наличие падающей на стенку косой ударной волны может усилить эффект снижения равновесной температуры стенки присутствующими в потоке мелкими каплями. Область течения разбивается на внешнюю область "эффективно невязкого течения" и область асимптотического ламинарного пограничного слоя. Расчеты течения в каждой из областей проводятся в рамках двухконтинуальной модели газокапельной смеси с учетом фазового перехода (испарения) на поверхности капель. Исследованы наиболее интересные с точки зрения теплообмена волновые конфигурации, соответствующие неполному испарению капель за отраженной волной, а также "волнам с частичной и полной дисперсией" параметров. Используется упрощенная предельная схема формирования жидкой пленки оседающими на стенку каплями, эффектами неустойчивости и разбрызгивания пленки пренебрегается. На основании численных расчетов получены оценки возможного снижения равновесной температуры адиабатической стенки за точкой падения ударных волн в стационарном сверхзвуковом поток

Извекова Ю.Н., Попель С.И., Голубь А.П. «Волновые процессы в пылевой плазме у поверхности Меркурия» Физика горения и взрыва, 59, № 7, с. 695-702 (2023)

Обсуждаются волновые процессы в пылевой плазме у поверхности Меркурия. Приповерхностные слои экзосферы Меркурия имеют ряд схожих черт с приповерхностными слоями экзосферы Луны: над освещенной стороной планеты в них также присутствуют пылевые частицы, которые в результате фотоэффекта приобретают положительные заряды. Меркурий имеет свою магнитосферу, которая защищает поверхность от частиц солнечного ветра, однако в областях магнитных полюсов солнечный ветер может достигать поверхности планеты, таким образом, в зависимости от области локализации над поверхностью Меркурия пылевые частицы одного размера приобретают разные по величине заряды. При наличии градиента концентрации электронов в магнитном поле в пылевой плазме у поверхности Меркурия может возникать дрейфовая турбулентность. В присутствии солнечного ветра, который имеет скорость около 400 км/с относительно плазмы у поверхности планеты, возможна генерация продольных электростатических колебаний с частотами, определяемыми электронной плазменной частотой. Волновые процессы рассматриваются с учетом различия параметров в афелии и в перигелии орбиты Меркурия, а также с учетом того факта, находятся ли пылевые частицы вблизи магнитных полюсов или вдалеке от них.

Голых А.Е., Фомин Д.В. «Поворотный комплекс для проведения вибродинамических испытаний наноспутников» Известия высших учебных заведений. Приборостроение, 66, № 6, с. 472-482 (2023)

Одним важных видов наземного тестирования малых космических аппаратов являются вибродинамические испытания. Как правило, наноспутники размещаются на рабочем столе вибрационных стендов посредством имитаторов транспортно-пускового контейнера (ИТПК). Представлен результат модернизации имитатора транспортно-пускового контейнера статически закрепляемого на столе вибростенда, а также поворотного комплекса, в который включен модернизированный ИТПК. Для обеих конструкций проведены модельные вибродинамические исследования в САПР SolidWorks. При этом для статически закрепляемого ИТПК максимальное количество резонирующей массы конструкции составило 0,048% на всем диапазоне заданных частот, деформации близки к нулю, в то время как для модернизированного ИТПК с поворотным устройством резонирующая масса составила 0,2%, а деформации узлов комплекса – 0,09 мм. Для основания поворотного устройства отдельно исследованы статические деформации: с помощью численного моделирования получено значение 0,057 мм, а при натурных испытаниях – 0,052 мм, что говорит о высоком запасе прочности конструкции. Модернизированный ИТПК с поворотным устройством, закрепляемый на столе вибростенда, имеет большую резонирующую массу и деформации, чем у статически закрепляемого ИТПК, однако значения этих параметров лежат в допустимых пределах по ГОСТ 30630.0.0-99 (п. 6), что позволяет эксплуатировать спроектированный поворотный комплекс при проведении вибродинамических испытаний наноспутников. Использование комплекса дает возможность заменить дорогостоящие вибростенды, создающие вибродинамические нагрузки в двух и более независимых плоскостях, так как его можно использовать на вибростендах, создающих вибрации только в одном направлении.

Ша М., Гончаренко В.И., Юров В.М., Олешко В.С., Сунь И. «Акустическое воздействие на авиационные агрегаты из полимерных композиционных материалов» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 1, с. 48-57 (2023)

Исследованы особенности акустического воздействия на авиационные агрегаты из полимерных композиционных материалов. Разработана методика выставки угла волны, которая выравнивает масштабные коэффициенты обоих измерительных каналов дифференциального агрегата из полимерных композиционных материалов и компенсирует погрешность от перекрестного демпфирования. Получены аналитические выражения для масштабного коэффициента и смещения нуля дифференциального агрегата из полимерных композиционных материалов. Показано, что этот масштабный коэффициент, в отличие от режима дискретных шумовых колебаний, не зависит от амплитуды и частоты резонансных колебаний. Показано, что режим работы агрегата из полимерных композиционных материалов имеет возможность компенсации разности частот резонатора системой управления при измерении угловой скорости. Ключевые слова: струя, удар, конструкция, авиационный агрегат, полимерные композиционные материалы, расслоение, деформация

Бобров А.Л., Гончаров К.И. «Анализ факторов, влияющих на выявляемость дефектов при ультразвуковом контроле эксплуатируемых рельсов» Южно-Сибирский научный вестник, № 3, с. 18-24 (2023)

Надежность эксплуатации железнодорожного пути зависит от технического состояния рельсового полотна, которое, в свою очередь, подвергается периодическому контролю неразрушающему контролю, в котором ультразвуковые методы играют решающую роль. Работа посвящена исследованию температурного фактора на изменение основных параметров ультразвукового контроля рельсов, находящихся в эксплуатации. В статье приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований изменений чувствительности каналов контроля рельсов наклонными преобразователями, связанных с изменением температурного фактора и колебаний угла ввода ультразвуковой волны при реализации типовых схем контроля. Контроль проводили ультразвуковым дефектоскопом и набором наклонных преобразователей с углами. Приведена методика проведения исследований и основные результаты, которые показывают, что на ввода 50–70 чувствительность контроля влияет температура, которая как погодный фактор может, таким образом, приводить к появлению ошибок первого и второго рода. Кроме того, исследована чувствительность к реальным дефектам рельсов – усталостным трещинам. По результатам исследований установлено, что при проведении ультразвукового контроля необходимо корректировать чувствительность контроля в зависимости от погодных условий, а также использовать гибкий механизм анализа результатов и повторного контроля. Ключевые слова: дефект, периодический контроль, рельсы, температура, угол ввода, ультразвуковой контроль, усталостные трещины, чувствительность.

Егоров С.Б., Горбачев Р.И., Менькова А.Л. «Вероятностная характеристика обнаружения и аппаратная чувствительность обнаружителя движущегося источника шумоизлучения» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 2-1, с. 168-174 (2023)

Рассматривается автоматический обнаружитель шумового сигнала движущегося источника шумоизлучения, работающий непрерывно во времени и переходящий в режим обнаружения, когда источник входит в телесный угол главного максимума характеристики направленности приемной антенны. Обнаружитель содержит индикаторное устройство, состоящее из двух последовательно включенных селекторов сигнала: первого – по уровню, второго – по длительности. Получена вероятностная характеристика обнаружения сигнала в виде зависимости вероятности обнаружения от отношения сигнал/помеха на выходе приёмного тракта. Выполнен анализ влияния движения источника сигнала на параметры вероятностной характеристики и обосновано упрощение её выражения при обнаружении слабого сигнала. Введено понятие "аппаратная" чувствительность обнаружителя как пороговое отношение сигнал/помеха по мощности на выходе приёмного тракта. Введён количественный критерий режима обнаружения слабого сигнала и предложена упрощённая методика оценки аппаратной чувствительности в этом случае. Показана прямая зависимость аппаратной чувствительности от эквивалентной относительной длительности проходной характеристики источника по выходу приёмного тракта. Ключевые слова: широкополосный энергетический обнаружитель, вероятностная характеристика обнаружения, аппаратная чувствительность обнаружителя

Жуков Б.С., Жуков С.Б., Гришин В.А., Гордеев Р.В. «Бортовое программно-алгоритмическое обеспечение информационной поддержки посадки на Фобос» Механика, управление и информатика, № 1, с. 294-303 (2009)

Разработано программно-алгоритмическое обеспечение (ПАО) телевизионной системы навигации и наблюдения (ТСНН), которое при посадке космического аппарата (КА) на поверхность Фобоса позволяет измерять высоту и скорость КА, а также осуществлять автономный выбор места посадки. Цикл съемки, обработки информации и передачи результатов в бортовой компьютер занимает 6 с. ПАО отлажено с использованием стереоизображений шероховатых поверхностей со структурой, характерной для поверхности Фобоса.

Жуков Б.С., Гордеев Р.В., Гришин В.А., Жуков С.Б., Коломеец Е.В. «Отработка режима "посадка" телевизионной системы навигации и наблюдения» Механика, управление и информатика, № 2, с. 330-337 (2011)

При посадке на Фобос широкоугольные телевизионные камеры (ШТК), входящие в состав телевизионной системы навигации и наблюдения (ТСНН), будут использоваться для съемки поверхности Фобоса с обработкой и передачей изображений в реальном времени, а также для автономного выбора места посадки и резервирующих измерений высоты и скорости космического аппарата (КА). Программно-алгоритмическое обеспечение ТСНН, реализующее эти функции, отрабатывалось на специальном стенде, где две камеры ШТК снимали выводимые на экраны мониторов стереоизображения шероховатых поверхностей, разрешение и стереопараллакс которых соответствовали планируемой траектории спуска КА.

Дергачев В.А., Матвеев Г.А., Круглов Е.М., Лазутков В.П., Савченко М.И., Скородумов Д.В., Пятигорский А.Г., Пятигорский Г.А., Чичикалюк Ю.А., Шишов И.И., Хмылко В.В., Васильев Г.И., Драневич В.А., Крутьков С.Ю., Степанов С.В., Котов Ю.Д., Юров В.Н., Гляненко А.С., Архангельский А.И., Горелый Ю.А. «Прибор "ПИНГВИН-М", предназначенный для исследования поляризации жёсткого рентгеновского излучения солнца в космическом проекте "КОРОНАС-ФОТОН"» Механика, управление и информатика, № 3, с. 83-106 (2010)

Приведены основные характеристики и описаны принципы работы научной аппаратуры «ПИНГВИН-М», предназначенной для измерения степени линейной поляризации рентгеновского излучения солнечных вспышек в энергетическом диапазоне 20–150 кэВ и энергетических спектров рентгеновского излучения солнечных вспышек в диапазоне энергий 2–500 кэВ. Измерение степени поляризации основано на регистрации совпадения импульсов в активном рассеивателе и в детекторах рассеянного излучения. Прибор имеет модульную структуру и состоит из двух блоков: блока детекторов «ПИНГВИН-МД» (ПМД) и блока электроники «ПИНГВИН-МЭ» (ПМЭ). Ключевые слова: солнечные вспышки, рентгеновское излучение, поляризация, космический эксперимент, детектор-рассеиватель, сцинтиллятор, пропорциональный счетчик, «фосвич», спектр, паратерфенил, научная аппаратура, активная защита, активный рассеиватель, «ПИНГВИН-М», «КОРОНАС-ФОТОН».

Назиров Р.Р., Эйсмонт Н.А., Зубко В.А., Беляев А.А., Федяев К.С., Засова Л.В., Горинов Д.А., Симонов А.В., Корянов В.В. «Расширение возможных областей посадки на поверхности Венеры с использованием гравитационного маневра» Вестник Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (МГТУ). Серия: Машиностроение, № 2, с. 20-42 (2022)

В рамках проекта "Венера-Д" рассмотрена задача баллистического проектирования траектории перелета космического аппарата, обеспечивающей посадку спускаемого аппарата в заданную область поверхности Венеры. При стандартном подходе к выбору окна старта, наличии ограничений на значение угла входа спускаемого модуля в атмосферу и на максимально допустимую в процессе его спуска перегрузку значительная часть поверхности планеты оказывается недоступной для посадки. Простейшим способом расширения области посадки может быть увеличение окна старта за счет умеренного уменьшения массы полезной нагрузки. Однако возможности такого расширения существенно ограничены требуемыми затратами характеристической скорости. Предложен новый подход, позволяющий обеспечить посадку спускаемого модуля в любую точку поверхности Венеры. Подход основан на использовании гравитационного поля планеты для перевода космического аппарата на гелиоцентрическую орбиту, резонансную в соотношении 1:1 с орбитой Венеры, и последующего его возвращения в исходное положение через один венерианский год, когда доступной для посадки окажется уже другая часть поверхности Венеры. Показано, что применение нового подхода позволит обеспечить радикальное расширение достижимых областей посадки, а также доступ к любой точке на поверхности Венеры за счет увеличения продолжительности перелета и небольшого увеличения затрат характеристической скорости

Линкин В.М., Манукин А.Б., Андреев О.Н., Горшков А.Н. «Измерения предельно малых ускорений на космических аппаратах» Механика, управление и информатика, № 1, с. 219-231 (2009)

Перечислены задачи, в которых необходимо использование акселерометров с предельно высокой чувствительностью: измерение слабых негравитационных воздействий на космических аппаратах (КА); давление солнечного электромагнитного излучения, корпускулярных потоков, воздействие пылевых образований и т. п. Кратко рассмотрены задачи, которые могут быть решены с помощью гравитационных градиентометров, построенных по схеме, разнесенной в пространстве системы высокочувствительных акселерометров (измерение медленных угловых движений КА, дистанционное определение массы космических объектов). Приведены физические оценки предельной чувствительности акселерометров, определяемой собственными равновесными тепловыми флуктуациями, показывающие возможность создания прецизионных акселерометров с чувствительностью 10–12 м/с² и выше.

Сабельников В.В., Сабельникова Т.М., Горячева В.Н. «Исследование механизма подавления бактериальной микрофлоры низкочастотным ультразвуком» Наукоемкие технологии, 23, № 6, с. 37-45 (2021)

Актуальной задачей современной хирургии является разработка эффективных методов и средств подавления патогенной микрофлоры, как основной причины послеоперационных осложнений, которые возникают у 30–35% прооперированных больных. Сложившаяся ситуация во многом объясняется как видовым изменением гноеродной микробной флоры, так и повышением ее антибиотикорезистентности. Снижение эффективности антибиотикотерапии предопределяет необходимость изучения и создания принципиально новых способов подавления инфекции и, в частности, применения современных физико-технических методов и способов, среди которых достаточно перспективным является использование низкочастотных ультразвуковых колебаний. Анализ литературных источников, а также дополнительные исследования, проведенные в МГТУ им. Н.Э. Баумана и ГВКГ им. Н.Н. Бурденко, показали, что гибель микроорганизмов в ультразвуковом поле определяется, прежде всего, кавитационным воздействием на бактериальную микрофлору. Предполагается, что кавитация, создаваемая в озвучиваемой среде, приводит к появлению в ней свободных радикалов, обладающих большой реакционной способностью. Кавитация может также увеличить проницаемость оболочек бактериальных клеток. Именно эти два фактора лежат в основе механизма подавления бактериальной микрофлоры низкочастотным ультразвуком. Изучение и подтверждение этого механизма позволили разработать в МГТУ им. Н.Э. Баумана новый способ ультразвуковой обработки инфицированных ран, на который получен патент РФ. Данный способ основан на усилении кавитационного бактерицидного воздействия ультразвука на патогенную микрофлору за счет дополнительных физико-химических факторов: антисептиков окислительной группы (в большинстве случаев 0,1% раствора пероксида водорода), оптимального нагрева озвучиваемой среды и наложения на нее внешнего статического давления. Цель. Исследовать механизм и экспериментально подтвердить появление свободных радикалов в озвучиваемой среде, показать увеличение проницаемости клеточных мембран под действием ультразвуковых колебаний. Результаты. Показано, что для обнаружения свободных радикалов ультразвуковому воздействию подвергались водные растворы пероксида водорода (концентрацией 0,1%) объемом 50 мл с использованием ультразвуковой установки модели УРСК-7Н со следующими параметрами колебаний: рабочей частотой f=26,5 кГц и амплитудой смещения торца концентратора A=40–45 мкм, а для визуального обнаружения свободных радикалов в раствор дополнительно вводился чувствительный индикатор люминол (3-аминофталиевый гидразид). На специально созданном приборе было зафиксировано «послесвечение» озвученного раствора, что косвенно подтверждает появление в нем свободных радикалов в результате ультразвукового воздействия. Отмечено, что первоначально исследования проницаемости клеточных мембран под действием ультразвуковых колебаний проводились осмотическим методом; в качестве физической модели применялась пленка животного происхождения – слизистая оболочка внутренней стенки мочевого пузыря собаки, а также полупроницаемая купрофановая пленка толщиной 11 мкм. Установлено, что увеличение проницаемости купрофановой пленки в процессе озвучивания более чем в 3 раза по сравнению с проницаемостью пленки при комнатной температуре, а наибольшее увеличение проницаемости пленки (более чем в два раза) наблюдалось при совмещении действия ультразвука и нагретой до 37°С жидкой среды. В результате экспериментов выявлена неприемлемость использования осмотического метода для изучения проницаемости живых мембран в связи с разбросом и нестабильностью получаемых результатов. Исследование проницаемости живых мембран осуществлено методом рН-метрии. Было зафиксировано устойчивое и стабильное увеличение диффузионного проникания ионов Na+ через оболочки клеток в процессе воздействия на них ультразвуковых волн. Практическая значимость. Результаты выполненных исследований были использованы при отработке параметров способа ультразвуковой обработки инфицированных ран и успешной апробации способа в травматологическом отделении ГВКГ им. Н.Н. Бурденко.

Грабовенская С.А., Завьялов В.В., Шестаков А.А. «Расчеты сжатия сферической слоистой системы ударными волнами с учетом переноса теплового излучения в кинетической модели» Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук), 68, № 3, с. 5-13 (2023)

В настоящее время численное моделирование является основным, а зачастую и единственным инструментом для детального описания некоторых физических явлений при исследовании процессов сжатия веществ ударными волнами. Изучение поведения ударных волн и волн разряжения на простейших модельных тестах помогает при анализе более сложных расчетов, например, задач инерциального термоядерного синтеза на лазерных установках. В работе рассмотрены сравнительные расчеты тестовой задачи, моделирующей сжатие ударными волнами сферической слоистой системы, состоящей из двух веществ.

Рябков М.В., Грамович В.В., Мартынюк Т.В., Андреев В.Г. «Численное моделирование формирования звуков первого и второго тонов сердца» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2340101–1- 2340101–7 (2023)

Предложен алгоритм расчета первого и второго тонов сердца на основе колебательной модели с двумя степенями свободы. В модели учтены упругие параметры аортального и легочного клапанов, движение крови в близлежащих сосудах и их упругие колебания. Сила, действующая на легочный клапан во время его закрытия, рассчитывалась на основе разности давлений в правом желудочке и легочной артерии, которые определялись из данных катетеризации правых отделов сердца. Рассчитанные профили тонов сердца сравнивались с измеренными сигналами фонокардиограмм, зарегистрированными в процессе катетеризации. Показано хорошее соответствие сигналов при оптимальном выборе параметров клапана и сосудов. Выяснено, что соотношение пиков, частота и длительность сигналов тонов сердца наиболее чувствительны к величине скорости изменения давления при закрытии клапанов. Показано, что с помощью разработанной модели возможно прогнозировать вид профиля давления в правом желудочке после приема препарата для лечения легочной гипертензии. Результаты, полученные с использованием алгоритма, могут быть использованы для более детального понимания генерации тонов сердца у человека в норме и при патологии, а также разработки новых методов диагностики заболеваний сердца.

Граничин О.Н. «Характеристики перспективных принципиально новых компьютерных устройств и систем» Механика, управление и информатика, № 5, с. 147-161 (2011)

Обсуждаются возможные характеристики перспективных принципиально новых компьютерных устройств и систем. Новый компьютер представлен как устройство, состоящее из набора асинхронных динамических моделей (функциональных элементов). Основные черты: стохастичность, гибридность, асинхронность, отсутствие жесткой централизации, динамическая кластеризация на классы связанных моделей. Особое внимание уделено «гипотетической» модели искусственного интеллекта и реализации «за такт» оценки вектора-градиента многопараметрической функции на вычислительном устройстве типа квантового компьютера. Ключевые слова: гибридные вычисления, стохастичность, оптимизация функционалов, искусственный интеллект

Грач В.С., Демехов А.Г. «Взаимодействие релятивистских электронов с пакетами электромагнитных ионно-циклотронных волн конечной длительности и малой амплитуды» Физика горения и взрыва, 59, № 7, с. 683-694 (2023)

Рассматривается взаимодействие релятивистских электронов с пакетами электромагнитных ионно-циклотронных волн конечной длительности и малой амплитуды в радиационных поясах Земли. В рамках линейного приближения получены аналитические оценки дисперсии экваториального питч-угла электронов для волновых пакетов, расположенных вблизи геомагнитного экватора. Продемонстрировано согласие аналитических оценок с результатами численных расчетов методом пробных частиц. Показано, что уменьшение длительности пакета расширяет область взаимодействия в область малых энергий, находящихся за пределами диапазона резонансных значений. Подобное взаимодействие может приводить к высыпаниям в ионосферу электронов с энергиями порядка сотен килоэлектронвольт.

Улин С.Е., Гальпер А.М., Дмитренко В.В., Утешев З.М., Власик К.Ф., Грачев В.М., Новиков А.С., Архангельская И.В., Кривова К.В. «Исследование линейчатого гамма-излучения солнечных вспышек с высоким энергетическим разрешением в эксперименте сигнал» Механика, управление и информатика, № 6, с. 88-98 (2012)

Сформулированы основные цели и задачи эксперимента СИГНАЛ. Дано описание спектрометра, разработанного на основе ксенонового детектора, и приведены его основные физико-технические характеристики.

Морозов Н.А., Гребенюк Г.И., Максак В.И., Гаврилов А.А. «Исследования собственных колебаний прямоугольных пластин» Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета (ТГАСУ), 25, № 3, с. 96-111 (2023)

Исследовались собственные колебания прямоугольных металлических пластин. Актуальность исследования обусловлена широтой применения данных структурных элементов конструкций. Для определения частот собственных колебаний применялись расчетные методы, в частности аналитический расчет и расчет методом конечных элементов. За основу аналитического расчета было принято уравнение движения тонкой прямоугольной пластины. Затем применялся асимптотический метод, учитывающий динамический краевой эффект. В результате были определены частоты собственных колебаний пластины. Расчет по методу конечных элементов проводился в двух программных комплексах: «Лира» и SolidWorks. Была создана твердотельная модель пластины с датчиками, с помощью которой были рассчитаны частоты собственных колебаний, определены коэффициенты массового участия. Для подтверждения правильности результатов аналитических расчетов проводились экспериментальные исследования колебаний прямоугольных пластин на вибростенде. Использовался метод плавного изменения частоты синусоидальных колебаний. По значениям амплитуд виброускорений датчиков были построены спектральные графики колебаний пластины. В результате выявлены определенные расхождения в значениях частот собственных колебаний в зависимости от применяемого метода. В исследовании не принимались во внимание частоты с малым коэффициентом массового участия.

Антонов Е.А., Грибова О.В. «Динамика микромеханического гироскопа типа R-L с двумя точечными массами в режиме свободных колебаний» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 82, с. 55-65 (2023)

Рассматривается микромеханический гироскоп типа R-L в режиме свободных колебаний. Для рассматриваемой расчетной схемы гироскопа построена соответствующая функция Лагранжа и получены уравнения движения в линейной постановке задачи. Найдено решение в переменных амплитуда-фаза при помощи метода осреднения Крылова–Боголюбова. В итоге получены уравнения для угла прецессии гироскопа и исследовано поведение гироскопа в орбитальных координатах.

Григоревский Н.В., Земсков А.В., Малашкин А.В. «Моделирование упругодиффузионных колебаний шарнирно опертой пластины Тимошенко под действием распределенной по поверхности нагрузки» Математическое моделирование, 35, № 8, с. 31-50 (2023)

Рассматривается нестационарная задача об изгибе однородной ортотропной шарнирно опертой упругодиффузионной пластины Тимошенко, находящейся под действием распределенной по поверхности механической нагрузки. Исходная математическая постановка задачи включает в себя систему уравнений механодиффузии для сплошных сред, которая учитывает конечную скорость распространения диффузионных возмущений. Уравнения нестационарных упругодиффузионных колебаний пластины получены из уравнений для сплошной среды с помощью обобщенного принципа виртуальных перемещений с использованием гипотез теории Тимошенко. Решение ищется с помощью преобразования Лапласа и разложения в ряды Фурье. Оригиналы находятся аналитически, с помощью вычетов и таблиц операционного исчисления.

Шикота С.К.А., Меньшутин А.Ю., Крашаков С.А., Григорьева М.В., Щур Л.Н. «Система проведения видеосеминаров ВидеоГРИД» Механика, управление и информатика, № 4, с. 137-147 (2011)

Излагается опыт функционирования системы для организации распределенной работы виртуальных коллективов, реализованной на инструментарии AccessGrid. Система ВидеоГРИД развернута в Инновационном центре РАН и в Отделе прикладных сетевых исследований НЦЧ РАН. Обсуждается опыт использования системы для проведения видеосеминаров.

Бойчук И.П., Руднев Ю.И., Гринек А.В. «Программный комплекс для расчета шума, генерируемого соосными противовращающимися винтами» Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 1, с. 42-48 (2023)

Представлен подход для расчета шума открытого ротора, сочетающий разумную точность вычислений шума с приемлемой скоростью проведения расчетов. Для решения аэродинамической задачи используется вихревой (панельный) метод, для решения акустической задачи – метод Фокс Вильямса–Хоукингса, в частности – явные формулы Фарассата. Данный подход выявил возможность применения панельного метода для решения задач аэроакустики. Выполнены тестовые расчеты по определению шума, генерируемого системой точечных монополей. Проведено сравнение экспериментальных и расчетных данных предсказания шума открытого ротора.

Грицков А.В., Киреенков А.А., Федотенков Г.В. «Функции Грина для балки Тимошенко, связанной с деформируемым основанием» Механика композиционных материалов и конструкций, 28, № 4, с. 561-574 (2022)

Построены и исследованы нестационарные фундаментальные решения (функции Грина) задачи для неограниченной балки Тимошенко, связанной с деформируемыми основаниями различных типов. В качестве моделей оснований рассмотрены однопараметрическое основание Винклера, двухпараметрическая модель основания Пастернака и трёхпараметрическая модель инерционного основания Пастернака. Для построения решения использован аппарат интегральных преобразований Лапласа по времени и Фурье по пространственной координате. Для построения оригиналов изображений по Фурье и Лапласу предложено два способа аналитического обращения. Первый из них базируется на связи интегрального преобразования Фурье с разложением в ряд на переменном интервале. Второй способ основан на разложении изображений в ряды по степеням рациональных функций и применим только в случае отсутствия основания. Построены интегральные представления решения. Входящие в них интегральные операторы имеют вид свёрток с ядрами в виде найденных функций влияния. Приведены примеры расчётов.

Гришанина Т.В., Русских С.В., Шклярчук Ф.Н. «Задача о термоупругих колебаниях стержня, соединенного с космическим аппаратом, при солнечном нагреве с учетом теплоизлучения» Механика композиционных материалов и конструкций, 23, № 2, с. 198-213 (2017)

Рассматриваются термоупругие изгибные колебания тонкостенного стержня с круговым поперечным сечением, соединенного упруго-вязким шарниром с космическим аппаратом и подвергающегося прямому солнечному излучению с учетом теплового потока, теряемого за счет внешнего излучения в космическое пространство, и лучистого теплообмена на внутренней поверхности оболочки стержня. Учитывается изменение углов падения солнечных лучей на поверхность стержня за счет его изгиба и поворота вместе с космическим аппаратом. Уравнение нестационарной теплопроводности тонкой цилиндрической оболочки стержня решается путем разложения тепловых потоков и температуры в ряд по косинусам в окружном направлении с удержанием только осесимметричной и антисимметричной гармоник, пренебрегая изменением температуры в осевом направлении. Оно приводится к двум связанным между собой и с перемещениями стержня нелинейным дифференциальным уравнениям первого порядка по времени для осесимметричной и антисимметричной составляющих температуры в рассматриваемом поперечном сечении стержня. Для решения нестационарной задачи термоупругости и теплопроводности стержня используется метод конечных элементов. При этом по длине конечного элемента изгиб аппроксимируется точным решением статической задачи, а температура – линейной функцией. Потенциальная энергия термоупругого изгиба конечного элемента стержня записывается через его поперечные перемещения, углы поворота и антисимметричные составляющие температуры на концах. При вычислении кинетической энергии вращения системы и относительных изгибных колебаний стержня с твердым телом на конце, стержень моделируется сосредоточенными массами и моментами инерции, приведенным к сечениям, разделяющие конечные элементы. Получена система нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений для неизвестных функций – угла поворота космического аппарата, поперечных перемещений, углов поворота, осесимметричных и антисимметричных составляющих температуры в расчетных сечениях конечно-элементной модели стержня. Выполнены расчеты динамического поведения системы при выходе ее из тени с оценками сходимости и устойчивости численного решения. Исследовано влияние теплоизлучения и некоторых упругих параметров стержня на колебания системы.

Гришанина Т.В., Шклярчук Ф.Н. «Аэродинамические характеристики профиля крыла с нелинейно деформируемой мембраной в дозвуковом потоке» Механика композиционных материалов и конструкций, 22, № 4, с. 491-501 (2016)

Рассматривается прямое крыло большого удлинения, образованное передней тонкостенной балкой, работающей на изгиб и кручение, и задней горизонтальной пластинкой с острой задней кромкой. Передняя балка и задняя пластинка соединены между собой дискретно расположенными нервюрами с находящимися между ними прямоугольными растяжимыми мембранами в срединной плоскости крыла, покрытыми сверху и снизу профилированными слоями легкого пенопласта. Решается плоская задача аэроупругости профиля крыла с растяжимой мембранной в дозвуковом потоке при заданном угле атаки профиля и заданном натяжении мембраны, обусловленном регулируемым увеличением расстояния между её передней и задней кромками и искривлением под действием поперечной нагрузки. Искривление мембраны считается малым, при котором растягивающее усилие приближенно будет постоянным по длине. Деформация растяжения мембраны зависит от её прогиба нелинейно. Для решения задачи используется метод конечных элементов (МКЭ). В пределах длины каждого КЭ поперечное перемещение мембраны аппроксимируется линейной функцией. Аэродинамическое давление на тонкий деформируемый профиль крыла в дозвуковом сжимаемом потоке определяется по линейной теории плоскопараллельного обтекания искривленной пластины при малых углах атаки. Уравнения равновесия деформируемой мембраны профиля в потоке получены в виде системы неоднородных уравнений для поперечных перемещений в узлах. Коэффициенты жесткости системы зависят от натяжения мембраны, а оно, в свою очередь, квадратично зависит от неизвестных перемещений. Получены решения этих уравнений при различных заданных значениях безразмерного параметра, представляющего отношение натяжения к скоростному напору. Определены перемещения мембраны, распределение аэродинамического давления и коэффициенты подъемной силы и момента тангажа профиля с искривленной мембранной. Найдены соответствующие значения регулируемого натяжения мембраны, при которых обеспечиваются заданные суммарные (с учетом искривления) натяжения мембраны и аэродинамические характеристики профиля.

Гришанина Т.В., Русских Н.М. «Аэродинамические характеристики деформируемого профиля крыла при квазистационарном дозвуковом обтекании» Механика композиционных материалов и конструкций, 24, № 3, с. 477-489 (2018)

Рассматривается линейная задача деформирования и аэродинамического нагружения тонкого профиля прямого крыла большого удлинения. Профиль крыла состоит из недеформированной носовой части и упругого хвостика. Поперечное перемещение и малый угол поворота носовой части считаются заданными функциями времени. Поперечное перемещение упругого хвостика представляется по методу Ритца в виде разложения по заданным функциям с неизвестными коэффициентами, которые принимаются за обобщенные координаты. Аэродинамическая нагрузка определяется по теории плоского безотрывного обтекания профиля квазистационарным дозвуковым потоком сжимаемого газа. Уравнения аэроупругих колебаний деформируемого профиля для обобщенных координат получаются на основе принципа возможных перемещений. Выполнены расчеты для двух вариантов силовых схем упругого хвостика профиля. В первом варианте хвостик образован тонкой упругой пластиной постоянной толщины, жестко соединенной с носовой частью, аэродинамическая форма которого получается с помощью накладного профилированного пенопласта. Заполнитель в этом случае не работает на изгиб и сдвиг, и расчеты проводятся для профиля с постоянными характеристиками по длине без учета сдвига. Во втором варианте хвостик состоит из сотового заполнителя, работающего на сдвиг, и тонкой обшивки постоянной толщины, работающей на растяжение-сжатие. В этом случае толщина хвостика уменьшается по линейному закону до нуля на задней кромке. Получены распределения аэродинамической нагрузки по хорде деформируемого профиля и значения квазистационарных аэродинамических коэффициентов подъемной силы и момента тангажа для угла атаки и скорости тангажа носовой части путем квазистатического исключения обобщенных координат.

Гришанина Т.В., Русских Н.М. «Анализ влияния нестационарности несжимаемого потока на изгибно-крутильные аэроупругие колебания крыла большого удлинения» Механика композиционных материалов и конструкций, 25, № 2, с. 207-218 (2019)

Рассматриваются вынужденные изгибно-крутильные колебания прямого крыла большого удлинения в несжимаемом потоке идеальной жидкости (газа). Используется гипотеза плоского безотрывного обтекания поперечных сечений тонкого крыла. Аэродинамическая нагрузка, действующая на колеблющийся тонкий профиль в несжимаемом потоке идеального газа, при малых гармонических колебаниях крыла определяется на основании точного решения по нестационарной линейной теории, а также по квазистационарной теории. Крыло рассматривается как подкрепленная продольными элементами (лонжеронами, стрингерами) тонкостенная балка с однозамкнутым или многозамкнутым контуром поперечных сечений, которые считаются недеформируемыми в своих плоскостях. Упругие перемещения консоли крыла при изгибно-крутильных колебаниях представляются по методу Ритца в виде ряда по заданным базисным функциям с неизвестными коэффициентами, которые рассматриваются в качестве обобщенных координат. Уравнения аэроупругих колебаний крыла при действии поперечной гармонической силы, с заданной частотой, составляются как уравнения Лагранжа и решаются в комплексных переменных. Основной целью работы является сравнение результатов расчета амплитудно-частотных характеристик вынужденных колебаний крыла, полученных при использовании нестационарной и квазистационарной аэродинамических теорий. Выполнены расчеты для модели крыла постоянного поперечного сечения, в которой одна обобщенная координата представляет изгиб крыла, а другая – кручение. На основе полученных результатов показано, что при малых приведенных частотах колебаний простая (с точки зрения трудоемкости вычислений) квазистационарная теория позволяет получить решения с вполне приемлемой точностью. Влияние присоединенных масс воздуха, которое учитывалось в нестационарной теории, весьма мало.

Гришанина Т.В., Рыбкина Н.М. «К расчету флаттера прямого крыла большого удлинения в несжимаемом потоке с использованием нестационарной аэродинамической теории» Механика композиционных материалов и конструкций, 26, № 1, с. 43-57 (2020)

Рассматриваются изгибно-крутильные колебания прямого крыла большого удлинения в несжимаемом потоке идеального газа. Погонные аэродинамические нагрузки (подъемная сила и крутящий момент) определяются по нестационарной и квазистационарной теориям плоского обтекания поперечных сечений. Перемещения и углы закручивания поперечных сечений консоли крыла при изгибно-крутильных колебаниях представляются по методу Ритца в виде разложения по заданным функциям с неизвестными коэффициентами, которые рассматриваются в качестве обобщенных координат. Уравнения аэроупругих колебаний крыла составляются как уравнения Лагранжа и записываются в матричном виде как дифференциальные уравнения первого порядка. На основе полученных уравнений решается задача определения собственных значений. Основной целью работы является сравнительный анализ расчетов по определению границы динамической устойчивости (флаттера), полученных при использовании нестационарной и квазистационарной аэродинамических теорий. Выполнены расчеты для модели крыла с постоянными характеристиками поперечных сечений. В качестве заданных функций использовались собственные формы изгибных и крутильных колебаний консольной балки постоянного поперечного сечения. Выполнены расчеты по определению границы флаттера для различного числа аппроксимирующих функций. Полученные результаты позволяют сделать вывод, что при использовании квазистационарной и уточненной квазистационарной теорий при определении аэродинамических нагрузок значения критической скорости флаттера получаются меньше, чем при расчетах по нестационарной теории. Это дает возможность для определения границ флаттера использовать более простую (с точки зрения трудоемкости) квазистационарную теорию. Также установлено, что влияние присоединенных масс воздуха, которое учитывается в нестационарной и уточненной квазистационарной теориях, весьма мало.

Гришанина Т.В., Шклярчук Ф.Н. «Численно-аналитический метод расчета колебаний регулярных конструкций» Механика композиционных материалов и конструкций, 28, № 2, с. 175-186 (2022)

Динамика упругих крупногабаритных космических конструкций представляет большой интерес при проектировании орбитальных станций, больших радиоантенн, радиотелескопов, спутников с большими солнечными батареями. Особое место среди космических конструкций занимают стержневые системы, состоящие из многих тысяч элементов. Они могут использоваться в конструкциях больших отражателей антенн, платформ, силовых ферменных каркасов. Как правило, из удобства сборки в космосе такие системы имеют регулярную структуру, т.е. состоят из однотипных секций (модулей), последовательно соединенных друг с другом. При расчете динамических характеристик таких конструкций может использоваться метод конечных элементов, либо другие численные методы. Но при их применении для систем с большим количеством секций возникают трудности, связанные с большой размерностью решаемых задач. Тогда расчет может оказаться весьма трудоемким. Поэтому представляет интерес разработка эффективных моделей и методов, основанных на использовании свойств регулярности таких конструкций. В данной работе представлен численно-аналитический метод расчета собственных колебаний или гармонических вынужденных колебаний регулярных систем, трудоемкость которого не зависит от числа однотипных модулей и определяется числом степеней свободы одной секции. Для оценки трудоемкости и точности предложенного расчетного метода решена задача изгибных колебаний шарнирно опертой однородной балки, представленной системой однотипных конечных элементов, и дано сравнение полученного на его основе решения с результатами точного решения и решения непосредственно на основе уравнений метода конечных элементов. Из приведенных в статье расчетов видно, что изложенный способ позволяет получить результаты достаточно близкие к точным. Причем сходимость улучшается при увеличении количества однотипных элементов, составляющих регулярную систему. Таким образом, данный метод может быть эффективным при динамических расчетах регулярных конструкций, состоящих из большого числа последовательно соединенных однотипных модулей.

Гришин В.А. «Алгоритмы измерения высоты и компонент скорости по телевизионным изображениям при посадке на Фобос» Механика, управление и информатика, № 1, с. 279-293 (2009)

Рассматриваются бортовые алгоритмы измерения высоты и компонент скорости в процессе посадки на Фобос. Высота измеряется по стереопарам. Для этого используются две узкоугольные и две широкоугольные камеры. Для измерения компонент скорости производится слежение за выделенными особенностями на парах кадров в монокулярном режиме. Алгоритмы работают в режиме реального времени в условиях жестких ограничений на вычислительную мощность процессоров. При разработке алгоритмов значительное внимание уделялось вопросам снижения вычислительной сложности и повышению надежности измерений в этих условиях.

Жуков Б.С., Жуков С.Б., Гришин В.А., Гордеев Р.В. «Бортовое программно-алгоритмическое обеспечение информационной поддержки посадки на Фобос» Механика, управление и информатика, № 1, с. 294-303 (2009)

Разработано программно-алгоритмическое обеспечение (ПАО) телевизионной системы навигации и наблюдения (ТСНН), которое при посадке космического аппарата (КА) на поверхность Фобоса позволяет измерять высоту и скорость КА, а также осуществлять автономный выбор места посадки. Цикл съемки, обработки информации и передачи результатов в бортовой компьютер занимает 6 с. ПАО отлажено с использованием стереоизображений шероховатых поверхностей со структурой, характерной для поверхности Фобоса.

Жуков Б.С., Гордеев Р.В., Гришин В.А., Жуков С.Б., Коломеец Е.В. «Отработка режима "посадка" телевизионной системы навигации и наблюдения» Механика, управление и информатика, № 2, с. 330-337 (2011)

При посадке на Фобос широкоугольные телевизионные камеры (ШТК), входящие в состав телевизионной системы навигации и наблюдения (ТСНН), будут использоваться для съемки поверхности Фобоса с обработкой и передачей изображений в реальном времени, а также для автономного выбора места посадки и резервирующих измерений высоты и скорости космического аппарата (КА). Программно-алгоритмическое обеспечение ТСНН, реализующее эти функции, отрабатывалось на специальном стенде, где две камеры ШТК снимали выводимые на экраны мониторов стереоизображения шероховатых поверхностей, разрешение и стереопараллакс которых соответствовали планируемой траектории спуска КА.

Гришин В.А. «Верификация результатов процесса установления соответствия в алгоритмах телевизионной системы навигации и наблюдения, обеспечивающих информационную поддержку посадки на Фобос» Механика, управление и информатика, № 2, с. 338-349 (2011)

При решении задач информационной поддержки процесса посадки используются алгоритмы установления соответствия между изображениями одних и тех же точек наблюдаемой поверхности на стереопарах или на последовательности изображений. Точность и надежность процесса установления соответствия определяют точность измерения параметров, необходимых для процесса управления посадкой. В статье рассматриваются алгоритмы верификации процессов установления соответствия, разработанные для телевизионной системы навигации и наблюдения (ТСНН).

Гришин В.А. «Анализ влияния динамики космического аппарата на характеристики алгоритмов обработки изображений системы технического зрения проекта ФОБОС-ГРУНТ» Механика, управление и информатика, № 6, с. 166-178 (2011)

Рассматриваются методика и результаты отработки алгоритмов слежения и прогноза системы технического зрения для проекта ФОБОС-ГРУНТ. Отработка производилась с использованием расчётных баллистических данных процесса посадки и модели поверхности Фобоса. Ключевые слова: посадка космических аппаратов, системы технического зрения, динамика космического аппарата, алгоритмы измерения и прогноза.

Козлов И.В., Новиков А.Д., Пустовалов М.Н., Рябова А.Д., Громкова И.Е., Магурина Т.П., Шпагина Т.Л. «О первых результатах обеспечения прибором БУС-ФМ выполнения программы научных исследований КА "КОРОНАС-ФОТОН"» Механика, управление и информатика, № 3, с. 239-249 (2010)

Выполнен анализ первых результатов участия модифицированного блока управления и соединений (прибор БУС-ФМ) в выполнении программы научных исследований на борту космического аппарата «КОРОНАС-ФОТОН» в рамках программы изучения Солнца «КОРОНАС» (Комплексные Орбитальные Околоземные Наблюдения Активности Солнца). Обсуждены вопросы наземного моделирования работы прибора БУС-ФМ для случаев прохождения космическим аппаратом «КОРОНАС-ФОТОН» радиационного пояса Земли. Ключевые слова: бортовое питание, радиационный пояс Земли, моделирование режимов, разовые команды.

Грузликов А.М., Караулов В.Г., Мухин Д.А., Шалаев Н.А. «Результаты апробации алгоритма позиционирования и определения ориентации подводного аппарата по данным от гидроакустических маяков» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 1, с. 265-274 (2023)

Статья посвящена вопросу определения координат и углов ориентации автономного необитаемого подводного аппарата (АНПА) относительно стационарной посадочной платформы с использованием высокочастотной гидроакустической системы ближнего радиуса действия. Задача навигации предполагает маневрирование аппарата и приближение к подводной станции, что сопряжено с формированием зон с различной акустической видимостью излучателей станции приёмными элементами аппарата. Можно выделить три зоны акустической видимости. Первая зона характеризуется наблюдением сигналов всех маяков подводной станции. Как следствие, данная зона является наиболее информативной для решения задачи позиционирования и определения ориентации АНПА. Вторая зона соответствует частичному сокращению числа наблюдаемых маяков, не оказывающему критического влияния на возможность решения задачи. Третья зона (посадка) определяется существенным сокращением числа наблюдаемых маяков, что, как следствие, значительно затрудняет решение задачи позиционирования, учитывая повышенные требования по точности в момент посадки аппарата, обусловленные обеспечением безопасности. Для сохранения точности позиционирования и определения ориентации подводного аппарата в зоне посадки, предлагается использовать результаты, полученные на ранних этапах приближения аппарата к подводной станции (первая и вторая зоны). В работе приводится математическая постановка задачи, описан алгоритм её решения. При нахождении АНПА в первой и второй зоне алгоритм решения состоит из двух подзадач. Первая подзадача – грубая оценка окрестности местоположения и углов ориентации аппарата с использованием метода K-ближайших соседей; вторая подзадача – уточнение оценок с использованием псевдодальномерного метода путём решения системы алгебраических уравнений с использованием алгоритма Левенберга–Марквардта. Дополнительно осуществляется оценка времени излучения маяками. При нахождении АНПА в третьей зоне алгоритм сводится к решению системы алгебраических уравнений с использованием прогноза времени излучения сигнала маяком, полученного при нахождении аппарата в зонах один и два. Приведены результаты имитационного моделирования и результаты апробации алгоритма, полученные с использованием макета аппарата и макета подводной станции в испытательном бассейне.

Юхимец Д.А., Губанков А.С. «Навигационная система автономного подводного аппарата на основе данных, передаваемых по акустическому каналу от гидроакустической станции» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 1, с. 227-240 (2023)

Предложен метод построения навигационной системы автономного необитаемого подводного аппарата (АНПА), использующей ограниченный набор бортовых датчиков и принимающей данные о положении АНПА по акустическим каналам связи от гидроакустической станции освещения подводной обстановки (ГАСО). Предложенный метод формирует оценки положения и скоростей АНПА на основе его динамической модели в предположении, что угловые скорости, углы ориентации и глубина АНПА определяются с помощью его бортовых датчиков. Линейные скорости непосредственно не измеряются. Для реализации навигационного алгоритма используется фильтр Калмана. При этом особенность этого алгоритма заключается в реализации двухступенчатой процедуры коррекции оценок координат и линейных скоростей АНПА, полученных на основе его динамической модели. Указанная коррекция осуществляется в двух вариантах в зависимости от того, какие данные доступны на текущем шаге работы системы. Первый вариант предполагает коррекцию указанных оценок только на основе данных от датчика глубины, обновление которых происходит на каждом шаге работы системы. А второй вариант используется, когда приходят данные от ГАСО по акустическим каналам связи. Эти данные приходят с задержкой из-за ограниченной скорости распространения акустических сигналов в водной среда, а также могут периодически могут искажаться и пропадать. В работе предложен метод компенсации указанных задержек, за счет сохранения массива ранее рассчитанных данных и оценки необходимых поправок за счет сравнения пришедших данных с оценками, полученными ранее. Предложенная схема построения навигационной системы позволяет обеспечить коррекцию ее показаний в условиях нерегулярного обновления данных от ГАСО. Результаты моделирования с использованием модели, описывающей все основные особенности работы ГАСО и ее взаимодействия с АНПА (задержки в получении информации, наличие шумов измерений и дискретизация данных ГАСО) показали достаточно высокую эффективность предложенного решения. При этом в качестве основного преимущества можно указать возможность использования минимального количества бортовых датчиков и возможность быстрого развертывания ГАСО для взаимодействия с АНПА.

Губарев П.В., Шапшал А.С., Глазунова А.Д. «Исследование боковых колебаний жесткой двухосной тележки на прямом участке пути» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 2, с. 544-546 (2023)

Проведено исследование боковых колебаний жесткой двухосной тележки на прямом участке пути. Описано устройство и принцип работы тележки подвижного состава. Рассмотрена расчетная схема движения жесткой тележки на прямом участке пути. Дифференциальными уравнениями описаны: движение жесткой тележки с коническими бандажами на прямом участке пути, угловая упругая связь тележки с кузовом. Полученные выражения позволяют анализировать поведение экипажа подвижного состава в рельсовой колее железнодорожного пути, а также позволяют проводить моделирование этих процессов по известным разработанным программам.

Дац Е.П., Кулик А.В., Гузев М.А., Чудновский В.М. «Кавитация на торце оптоволокна при лазерном нагреве воды в узкой щели» Письма в Журнал технической физики, 49, № 16, с. 38-41 (2023)

Проведено экспериментальное исследование процесса роста и схлопывания кавитационного пузырька на кончике оптоволокна, помещенного между плоскими твердыми поверхностями (в щели). Особенности динамики кавитационных пузырьков в данной конфигурации объяснены с помощью численного моделирования. Показано, что лазерную кавитацию на кончике оптоволокна можно применять для селективной очистки и санации поверхностей в щелях и каналах. Ключевые слова: лазеры, кавитация, численное моделирование.

Веригин М.И., Ремизов А.П., Котова Г.А., Безруких В.В., Трухлик В., Хрушка Ф., Аустер Г.У., Гуикинг Л., Хильхенбах М. «Исследование солнечного ветра в эксперименте Гелион проекта Интергелиозонд» Механика, управление и информатика, № 6, с. 132-138 (2012)

Для постоянных и быстрых измерений детальных энергетических и угловых спектров ионов солнечного ветра и планетного происхождения в проекте Интергелиозонд предлагается установить на космический аппарат (КА) прибор «Гелион», который представляет собой электростатический анализатор сферического типа с отклоняющей дефлекторной системой, имеет небольшую массу, экономное энергопотребление и сможет надежно работать в условиях экстремальных тепловых потоков от Солнца.

Симаков И.Г., Гулгенов Ч.Ж., Базарова С.Б., Очиров Т.Ч. «Поверхностные акустические волны как инструмент исследования диэлектрической релаксации адсорбированной воды» Вестник Бурятского государственного университета. Выпуск: Химия, Физика, № 2-3, с. 44-49 (2022)

Продемонстрирована возможность применения поверхностных акустических волн в качестве инструмента исследования диэлектрических характеристик адсорбированной воды. Показано, что частотная зависимость диэлектрических характеристик адсорбированной воды может быть успешно интерпретирована в рамках теории Дебая. Представленный в работе метод позволяет проводить измерения диэлектрических характеристик жидкости в плоских граничных слоях различной толщины и может успешно дополнить существующие методы исследования диэлектрических характеристик граничных слоев жидкостей и релаксационных процессов в них. Ключевые слова: адсорбированная вода; диэлектрическая проницаемость; полярная жидкость; поверхностные акустические волны; диэлектрическая релаксация; акусто-электрический метод.

Донченко С.С., Давлатов Р.А., Лавров Е.А., Соколов Д.А., Скакун И.О., Гунин П.М. «Результаты исследования фазовых шумов лазерного интерферометра для проекта космического детектора гравитационных волн SOIGA» Оптический журнал, 90, № 6, с. 3-14 (2023)

Чувствительность макета бортового интерферометра для полунатурного моделирования в проекте космического детектора гравитационных волн SOIGA на орбитах ГЛОНАСС. Цель работы. Оценка и исследование источников шума в предложенной реализации лазерного гетеродинного интерферометра, который измеряет относительные перемещения пробных масс в проекте космической гравитационно-волновой антенны. Метод. Численное моделирование и экспериментальные исследования влияния составных частей макета на чувствительность измерения линейных относительных перемещений. Основные результаты. Описан проект космической гравитационно-волновой антенны «SOIGA» с различными конфигурациями космических аппаратов. Для межспутниковых интерферометрических измерений предлагается использовать транспондерный принцип, когда на каждом аппарате размещается приёмник и ретранслятор лазерного излучения, которое распространяется во встречных направлениях. Описаны принципы построения бортового гетеродинного интерферометра. Предложена схема построения наземного макета для проверки основных технических решений. Приведены результаты по оценке нелинейных оптических шумов для неоднозначных оптических путей интерферометра, нестабильности частоты лазерного модуля, температурных флуктуаций и т.д. Исследования радиочастотных сигналов, подаваемых на акустооптические модуляторы, показали отсутствие «призрачных» гармоник на гетеродинной частоте, также был определён оптимальный режим работы высокочастотного усилителя, при котором высшие гармоники не вносят вклад в погрешность измерений. Наибольший вклад в шумы макета интерферометра внесли температурные флуктуации. Суммарный расчётный шумовой бюджет не превышает 20 пм в диапазоне частот от 2 до 10 Гц. Сформулированы предложения по модернизации макета для уменьшения уровня шумов до требуемого уровня (менее 30 пм) во всем целевом диапазоне от 100 мГц до 10 Гц. Практическая значимость. Полученные в работе результаты могут быть использованы при разработке первой российской космической гравитационно-волновой антенны. Ключевые слова: межспутниковый лазерный интерферометр, гетеродинный интерферометр, детектирование гравитационных волн, шумы интерферометра, ГЛОНАСС

Гуревич С.Ю., Голубев Е.В. «Замечание о вычислении скорости волны Рэлея и производной определителя Рэлея в упругих средах» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика, 15, № 1, с. 69-75 (2023)

Существует много приближенных и точных формул для определения скорости поверхностных волн в упругих средах. Получено аналитическое выражение для скорости волны Рэлея через значения скоростей объемных волн, а также формула, позволяющая определить вычет в задачах возбуждения и дифракции поверхностных акустических волн в однородном изотропном упругом полупространстве, допускающих решение для полей деформаций и напряжений в виде квадратур. Вычислены значения скорости волн Рэлея и производной определителя Рэлея для некоторых сред по литературным данным. Полученные результаты могут помочь в получении аналитических выражений и позволяют уменьшить время расчета на этапе численного решения задач дифракции и возбуждения акустических волн.

Гусев А.В. «Численная модель гидродинамики океана в криволинейных координатах для воспроизведения циркуляции Мирового океана» Механика, управление и информатика, № 4, с. 30-48 (2011)

Представлен оригинальный программный комплекс для проведения и анализа расчётов σ-модели общей циркуляции океана ИВМ РАН, который может применяться для Мирового океана с использованием криволинейных ортогональных систем координат. Вместе с моделью общей циркуляции океана комплекс включает модель динамики и термодинамики морского льда, а также эффективную систему обмена данными с атмосферой. Комплекс можно применять для воспроизведения гидродинамики океана и характеристик морского льда как при заданном атмосферном воздействии, так и совместно с моделью атмосферы. Разработанный программный комплекс может использоваться на параллельных вычислительных системах с общей памятью, а также и на современных персональных компьютерах. На основе разработанного комплекса создана новая версия σ-модели общей циркуляции океана. Модель построена в криволинейной ортогональной системе координат, полученной путём конформного комплексного преобразования стандартной широтно-долготной системы. Пространственное разрешение модели Мирового океана составляет 0,5° в горизонтальных координатах и 40 неравномерно распределенных по вертикали σ-уровней. Проведен численный эксперимент по расчёту глобальной циркуляции океана на срок 100 лет с начального состояния, соответствующего январской климатологии Левитуса, с реалистичным заданием годового хода атмосферного воздействия по данным CORE (Data for Common Ocean-Ice Reference Experiments). Результаты численных расчётов показали, что модель адекватно воспроизводит основные характеристики крупномасштабной динамики Мирового океана. Ключевые слова: общая циркуляция океана, физика морских льдов, численное моделирование циркуляции океана, анализ данных наблюдений.

Гусева Е.Н., Иванов М.А. «Короны Венеры: особенности рельефа и стадии эволюции» Природа, № 11, с. 3-9 (2022)

Короны Венеры – крупные (несколько тысяч километров в диаметре) кольцевые формы рельефа. Вероятно, они представляют собой поверхностные проявления мантийных диапиров. Слабая эрозия практически не выравнивает рельеф поверхности Венеры, что позволяет реконструировать последовательность этапов эволюции диапиров по особенностям рельефа корон. Мы изучили топографическую конфигурацию корон, определили их относительный возраст и установили, что они характеризуются тремя основными топографическими классами (формами рельефа). Эти классы соответствуют разным стадиям их формирования и эволюции родительских диапиров.

Афанасьева А.А., Гуськов А.М., Пановко Г.Я. «Аэроупругие колебания тонкой ленты в ламинарном воздушном потоке» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 5, с. 49-61 (2021)

Исследуются нелинейные аэроупругие колебания тонкой плоской ленты в ламинарном воздушном потоке. В качестве расчетной схемы принимается длинная плоская мембрана с двумя струнами, закрепленными по ее длинным краям, к которым приложены растягивающие усилия. Воздушный поток направлен вдоль плоскости мембраны. Исследуются поперечно-крутильные колебания, возникающие при действии аэродинамических сил. Получены связанные дифференциальные уравнения в безразмерной форме, в которых изгибная и крутильная жесткости системы обеспечиваются усилиями натяжения струн и крутящего момента от подъемной силы. Решение задачи представлено в соответствии с методом Галеркина. Выполнен анализ устойчивости и выявлены: бифуркация Пуанкаре–Андронова–Хопфа (появление флаттера ленты в потоке воздуха), бифуркация Эйлера (дивергенция ленты). Определена зависимость критической скорости и частоты колебаний при возникновении флаттера в зависимости от силы натяжения ленты. Исследовано закритическое поведение системы и установление автоколебательного режима, для которого определена его частота и амплитуда колебаний. Ключевые слова: тонкая лента, мембрана, струна, изгибно-крутильные колебания, аэроупругие колебания, флаттер, автоколебания

Азаров А.А., Гуськов А.М., Пановко Г.Я. «Динамика гибкого ротора с диском при точечном контакте с дискретными вязкоупругими ограничителями колебаний» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 1, с. 26-37 (2023)

Рассмотрена динамика ротора с массивным диском при взаимодействии с дискретно расположенными в плоскости вращения диска вязкоупругими опорами – ограничителями колебаний. Получены дифференциальные уравнения, описывающие поперечные радиальные и угловые колебания ротора при его вращении. Решение представлено в виде интегрального уравнения Фредгольма второго рода. Исследуется закритическое поведение ротора после бифуркации Пуанкаре–Андронова–Хопфа, которое вызвано внутренним трением в материале вала. Введено обобщающее определение показателя прецессии ротора, позволяющее вычислять частоту и направление прецессии по информации о поперечных колебаниях ротора. Ключевые слова: роторная система, критическая скорость, прецессия, упругие ограничители, внутреннее трение, неустойчивость, бифуркационный анализ

Гуськов С.Ю., Корнеев Ф.А. «Исследования ядерных реакций в микроразмерных мишенях, обеспечивающих генерацию сверхсильных квазистационарных полей под действием лазерного излучения» Квантовая электроника, 53, № 4, с. 319-325 (2023)

Представлены схемы, обеспечивающие благоприятные условия для протекания и исследования реакций синтеза лёгких ядер в микроразмерных мишенях при использовании одного или нескольких мультипетаваттных лазерных импульсов. Особенностью рассмотренных мишеней является их способность генерировать сверхсильные магнитные или электрические квазистационарные поля, недостижимые другими методами. Магнитные поля, возбуждаемые в мишенях типа ''улитка'', позволяют не только существенно подавить электронную теплопроводность, но и в некоторых случаях удерживать заряженные продукты реакции. Электрические поля, генерируемые в сферических или цилиндрических микрополостях, позволяют осуществить имплозивное сжатие вещества до твердотельного уровня плотности при нагреве до десятков и сотен кэВ. Приведены оценки, показывающие возможность создания с помощью рассмотренных схем сверхъярких источников вторичных частиц

Аликин Ю.И., Гассиева М.П., Гуткин А.Р., Кравец В.Г., Салихов Р.С. «Некоторые особенности создания космического аппарата "КОРОНАС-ФОТОН"» Механика, управление и информатика, № 3, с. 8-26 (2010)

Рассмотрены особенности компоновки и конструкции космического аппарата (КА) «КОРОНАС-ФОТОН», а также его некоторых служебных систем – системы ориентации и стабилизации (СОС) и системы обеспечения теплового режима (СОТР), – подвергшихся наиболее существенным изменениям в сравнении с метеорологическими КА, на базе которых создавался КА «КОРОНАС-ФОТОН». Кроме того, рассмотрены: методы наземной экспериментальной отработки СОТР и сравнения их результатов с данными летных испытаний; сохранения положительной температуры КА в процессе транспортирования с завода-изготовителя до старта в зимних условиях. Ключевые слова: КА – космический аппарат, компоновка и конструкция, система ориентации и стабилизации КА (СОС), система обеспечения теплового режима (СОТР), наземные испытания, результаты летных испытаний.