Булат П.В., Волков К.Н., Есаков И.И., Лавров П.Б., Раваев А.А. «Применение резонансных вибраторов, расположенных перпендикулярно оптической оси камеры сгорания, для усиления электромагнитного поля в ней» Инженерно-физический журнал, 96, № 3, с. 703-712 (2023)

Представлена электродинамическая модель камеры сгорания, в которой горючая смесь поджигается подкритическим стримерным разрядом, полученным с использованием СВЧ излучения. Для локализации разряда в камере сгорания его инициатор (вибратор) располагается перпендикулярно оптической оси камеры. Рассмотрены возможности усиления электромагнитного поля на полюсах вибратора при вводе СВЧ излучения в камеру при помощи рупора и плоского волновода. Выполнены численные расчеты электрического поля, в котором формируется подкритический стримерный разряд в камере сгорании, в зависимости от геометрических параметров его инициатора. Определены пути усиления результирующего электромагнитного поля в области расположения вибратора с целью получения подкритического стримерного разряда с объемной структурой

Булат П.В., Волков К.Н., Есаков И.И., Лавров П.Б., Раваев А.А. «Электродинамическая модель камеры сгорания с инициатором подкритического стримерного разряда, расположенным параллельно оптической оси камеры» Инженерно-физический журнал, 96, № 3, с. 713-719 (2023)

Рассматривается электродинамическая модель камеры сгорания, в которой горючая смесь поджигается подкритическим стримерным разрядом, полученным с использованием СВЧ излучения. Для локализации разряда в камере сгорания его инициатор (вибратор) располагается параллельно оптической оси камеры. На основе численных расчетов получены зависимости структуры электрического поля, в котором формируется разряд, от геометрических параметров вибратора и его проводимости. Для поиска оптимального расположения вибратора в камере сгорания проведены расчеты для различных его смещений от оптической оси камеры. Определены пути повышения результирующего электромагнитного поля в области расположения вибратора для формирования разряда с объемной структурой в камере сгорания.

Радзюк А.Ю., Истягина  Е.Б., Кулагина Л.В., Жуйков А.В. «Современное состояние использования кавитационных технологий (краткий обзор)» Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 333, № 9, с. 209-218 (2022)

Известны примеры получения гомогенных жидкостей на основе углей, нефтепродуктов, асбеста, цемента и других георесурсов с использованием эффектов гидродинамической кавитации. Эффективность кавитационной обработки многофазных сред зависит от множества факторов, таких как тип кавитации (акустическая и гидродинамическая), состав обрабатываемой среды, режим течения, температура, давление, вязкость и многие другие. Разнообразие путей применения кавитационных технологий не позволяет выработать единые подходы к оценке их эффективности, в этой связи актуальность приобретает их сравнение на основе индивидуальных для каждого технологического процесса критериев. Цель: на основе анализа и обобщения данных о современном состоянии использования кавитационных технологий в теплоэнергетике, химической и нефтяной отраслях производства, атомной энергетике и др. сделать выводы о том, какие из используемых способов кавитационной обработки обладают наибольшей эффективностью в изменении технологических параметров обрабатываемых сред. Объекты: технологии, устройства и аппараты, в которых при диспергировании, эмульгировании, гомогенизации, очистке и т. д. имеются режимы течения обрабатываемых сред, сопровождающиеся кавитационными явлениями. Методы: анализ информации о применении кавитационных технологий, приведенной в публикациях за последние пять лет в журналах, проиндексированных в международных базах Web of Science и Scopus. Результаты. Изложен анализ литературных источников в области использования кавитационных технологий. Приведены основные результаты работ по кавитационной обработке различных жидких композиций, полученные авторами статей. Рассмотрены механизмы кавитационного воздействия, применение кавитационных технологий в различных отраслях, актуальные методы и средства изучения кавитационных явлений. Сделаны выводы об основных достоинствах и недостатках применения кавитационной технологии как элемента технологической обработки. Показано, что наиболее эффективным является воздействие на обрабатываемые среды гидродинамической кавитацией.

Султанов В.Г., Дудин С.В., Сосиков В.А., Торунов С.И., Василёнок Е.В., Размыслов А.В., Рапота Д.Ю. «Формирование сходящейся детонационной волны с обратной кривизной фронта» Физика горения и взрыва, 59, № 4, с. 131-140 (2023)

При использовании метода многоточечного инициирования боковой поверхности цилиндрического заряда в сечении, перпендикулярном оси, формируется детонационная волна со сложной газодинамической структурой, имеющая форму многоугольника с вершинами в местах сопряжения волн. Стороны многоугольника всегда выпуклые по направлению к оси заряда. Для получения гладкой цилиндрической детонационной волны с обратной кривизной предложено использовать в точках инициирования специальные устройства- линзы из инертного материала. Экспериментально определены динамические характеристики материала, и обоснован метод построения профиля линзы. Проведено математическое моделирование работы узла инициирования и формирования цилиндрической детонационной волны в заряде. Показаны особенности работы одиночного узла инициирования и узла, входящего в состав экспериментальной сборки. Представлена динамика осесимметричного сжатия сходящейся детонационной волной, проведено ее сравнение с расчетами.

Котов Ю.Д., Рао А.Р., Чакрабарти С.К., Малкар Д.П., Шрикумар С., Хингар М.К., Нанди А., Юров В.Н., Архангельский А.И., Зятьков Р.А. «Функционирование гамма-спектрометра RT-2 комплекса научной аппаратуры космического аппарата "КОРОНАС-ФОТОН" на первых этапах летных испытаний» Механика, управление и информатика, № 3, с. 183-195 (2010)

Спектрометр рентгеновского и гамма-излучения RT-2 входит в состав космического аппарата «КОРОНАС-ФОТОН», который был запущен с космодрома «Плесецк» 30 января 2009 г. на околоземную орбиту (высота ∼550 км, наклонение 82,5°). Космический аппарат постоянно ориентирован на Солнце. Целью эксперимента RT-2 являлось изучение солнечного гамма- и рентгеновского излучения в энергетическом диапазоне от 15 кэВ до 1 МэВ. Прибор состоит из трех детекторов (два «фосвич»-детектора RT-2/S, RT-2/G и один полупроводниковый детектор RT-2/CZT) и блока электроники RT-2/E. Приводятся особенности функционирования прибора RT-2 после запуска и первые результаты наблюдений. Ключевые слова: КОРОНАС-ФОТОН, солнечные вспышки, гамма-всплески, рентгеновский и гамма-спектрометр, полупроводниковый детектор, «фосвич»-детектор.

Рапота Д.Ю., Уткин А.В., Мочалова В.М., Торунов С.И., Сосиков В.А. «Особенности ударно-волнового инициирования детонации в жидких взрывчатых веществах» Физика горения и взрыва, 59, № 4, с. 111-121 (2023)

Проведены эксперименты с целью изучения процесса ударно-волнового инициирования детонации в чистом тетранитрометане и его смесях с ацетоном, нитробензолом и метанолом. Свечение детонационного фронта фиксировалось скоростными камерами в режиме щелевой развертки и покадровой съемки. Зафиксирован очаговый режим инициирования детонации как в чистом тетранитрометане, так и в его смесях с разбавителями. Установлено, что количество очагов, характер их возникновения, закономерности их роста и слияния зависят от природы разбавителей. Эволюция волновых профилей регистрировалась многоточечным лазерным интерферометром VISAR. Полученные профили скорости существенно отличаются от предсказываемых классической схемой инициирования и развития детонации при ударно-волновом воздействии.

Уткин А.В., Мочалова В.М., Астахов А.М., Рыкова В.Е., Сосиков В.А., Рапота Д.Ю., Торунов С.И. «Структура детонационных волн в смесях тетранитрометана с ацетоном» Физика горения и взрыва, 59, № 4, с. 122-130 (2023)

С использованием интерферометра VISAR и электронно-оптической камеры НАНОГЕЙТ-22 проведены экспериментальные исследования структуры детонационных волн в смесях тетранитрометана с ацетоном. Показано резкое изменение характера течения в зоне реакции при концентрации разбавителя 10–40%, проявляющееся в уменьшении амплитуды химпика вплоть до его полного исчезновения. Практически во всем интервале концентраций, за исключением диапазона вблизи предельного значения 5%, детонационные волны устойчивы. При приближении к предельной концентрации они теряют устойчивость, что проявляется в формировании как ячеистой структуры фронта, так и волн срыва реакции. Полученные экспериментальные зависимости скорости детонации от концентрации ацетона хорошо согласуются с термодинамическими расчетами.

Султанов В.Г., Дудин С.В., Сосиков В.А., Торунов С.И., Василёнок Е.В., Размыслов А.В., Рапота Д.Ю. «Формирование сходящейся детонационной волны с обратной кривизной фронта» Физика горения и взрыва, 59, № 4, с. 131-140 (2023)

При использовании метода многоточечного инициирования боковой поверхности цилиндрического заряда в сечении, перпендикулярном оси, формируется детонационная волна со сложной газодинамической структурой, имеющая форму многоугольника с вершинами в местах сопряжения волн. Стороны многоугольника всегда выпуклые по направлению к оси заряда. Для получения гладкой цилиндрической детонационной волны с обратной кривизной предложено использовать в точках инициирования специальные устройства- линзы из инертного материала. Экспериментально определены динамические характеристики материала, и обоснован метод построения профиля линзы. Проведено математическое моделирование работы узла инициирования и формирования цилиндрической детонационной волны в заряде. Показаны особенности работы одиночного узла инициирования и узла, входящего в состав экспериментальной сборки. Представлена динамика осесимметричного сжатия сходящейся детонационной волной, проведено ее сравнение с расчетами.

Кузьмичев А.М., Рахимьянов А.С. «Формирование и передача пакетов информации по высокоскоростному каналу связи» Механика, управление и информатика, № 1, с. 495-502 (2009)

Рассматриваются принципы формирования и передачи видеоинформационных пакетов по высокоскоростному каналу. Сжатая видеоинформация попадает в модуль формирования пакетов, реализованный в ПЛИС СнК. Коммутация видеоинформации осуществляется схемой управления очерёдностью считывания из 13 двухкилобайтных FIFO, которая проводит опрос FIFO на наличие хотя бы в одном из них целого пакета. Из заполненных FIFO происходит последовательное считывание информационных пакетов в общую 8-разрядную шину данных и их дальнейшая запись в четыре двухкилобайтных FIFO, где происходит преобразование 8-разрядной шины в 36-разрядную. При заполнении FIFO четырьмя пакетами генерируется сигнал готовности к считыванию и поступает из ПЛИС в микросхему передатчика в линию. Микросхема передатчика в линию выдает сигнал разрешения СЕ и тактирующие импульсы частотой 33 МГц, по которым производится считывание пакетов ВИ из FIFO в микросхему передатчика в линию по 36-разрядной шине данных.

Кузин С.В., Богачев С.А., Шестов С.В., Бугаенко О.И., Житник И.А., Иванов Ю.С., Игнатьев А.П., Митрофанов А.В., Опарин С.Н., Перцов А.А., Слемзин В.А., Суходрев Н.К., Зыков М.С., Рева А.А., Ульянов А.С. «Информационные и технические возможности комплекса инструментов ТЕСИС/"КОРОНАС-ФОТОН" по исследованию Солнца в условиях минимума и максимума солнечной активности» Механика, управление и информатика, № 3, с. 107-118 (2010)

В состав инструмента ТЕСИС (Телескопы EUV-диапазона для Спектральных Исследований Солнца) ФИАН на борту спутника «КОРОНАС-ФОТОН» входят несколько изображающих телескопов и спектрогелиографов. Их нормальная работоспособность требует соответствующей информационной и технической поддержки. С точки зрения информационного обеспечения проводящегося эксперимента необходимо не только передавать с борта спутника на Землю максимальные объемы информации, но и своевременно ее получать, а также иметь достаточный объем команд управления прибором с Земли. Для регистрации изображений с высоким пространственным разрешением необходимо выдерживать расчетный тепловой режим аппаратуры и высокую точность направления оси аппаратуры на центр Солнца и степень стабилизации космического аппарата. Эти аспекты проведения эксперимента представлены в настоящей работе. Ключевые слова: Солнце, корона, переходный слой, вспышки, солнечная активность, космические исследования Солнца.

Кузин С.В., Богачев С.А., Шестов С.В., Перцов А.А., Ульянов А.С., Рева А.А., Кириченко А., Зимовец И.В., Кузнецов В.Д. «Комплекс изображающих инструментов проекта Интергелиозонд» Механика, управление и информатика, № 6, с. 27-35 (2012)

Представляется комплекс изображающих инструментов рентгеновского и оптического диапазона для исследования короны Солнца, создаваемый в рамках проекта Интергелиозонд. В состав комплекса входят рентгеновский телескоп-спектрометр «Соренто», телескоп вакуумного ультрафиолетового диапазона «Трек», оптический коронограф «Ока» и гелиосферный широкопольный телескоп «Гелиосфера». Комплекс предназначен для исследования различных проявлений солнечной активности как связанных процессов. Поля зрения приборов перенакладываются, что позволяет исследовать развитие отдельного явления от его зарождения в переходном слое или нижней короне до расстояния в несколько десятков солнечных радиусов над поверхностью. Управление комплексом осуществляется единым компьютером, что позволяет оптимизировать программы наблюдений. В статье представлены научные задачи комплекса и его характеристики.

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.

Иванов М.С., Кирюшов Б.М., Репин А.Ю., Николаев А.В., Казеко А.С., Богодяж С.Д. «Когда начнется "солнечная осень"?» Мир измерений, № 1, с. 42-45 (2023)

Институте прикладной геофизики имени академика Е.К. Федорова (ФГБУ «ИПГ») длительное время проводятся наблюдения концентраций тепловых ионов водорода (протонов), гелия, кислорода и азота (H⁺, HE⁺, О⁺, N⁺) экзосферы Земли на высотах 810–830 км при помощи приборов «РИМС-1» и «РИМС-2». Данные измерений поступают с КА «Метеор-М» ежедневно. В настоящей работе проведено наблюдение падения концентрации кислорода в течение одного солнечного цикла – c начала 2010 года до начала 2021 года.

Ризов В.И. «Исследование продольного разрушения балок с использованием нелинейной вязкоупругой модели, учитывающей зависимость свойств материала от деформации» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 4, с. 188-194 (2023)

Исследуется продольное разрушение неоднородной консольной балочной конструкции на основе нелинейной вязкоупругой модели, учитывающей зависимость свойств материала от деформации. Вязкоупругий элемент представляет собой параллельно соединенные нелинейную пружину и нелинейный демпфер. Модуль упругости нелинейной пружины и коэффициент вязкости нелинейного демпфера зависят от деформации. Для подтверждения правильности вычисления скорости выделения энергии деформации используется закон сохранения энергии. DOI: 10.15372/PMTF202215233

Азин А.В., Богданов Е.П., Рикконен С.В. «Моделирование передачи акустической энергии через многослойную систему для изменения реологических свойств углеводородов» Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 333, № 3, с. 186-196 (2023)

Актуальность исследования обусловлена необходимостью определения уровня акустической энергии ультразвукового излучения, проходящего через многослойную конструкцию. Знание уровня акустической энергии актуально для проектирования ультразвуковых установок по изменению реологических свойств углеводородных топлив при эксплуатации энергетических объектов в условиях Арктики и Антарктики. Цель состоит в разработке математической модели распространения ультразвукового излучения в многослойной системе с определением энергии в каждом слое при учете конструкции ультразвукового излучателя резонансного типа. Объекты: ультразвуковой излучатель резонансного типа, многослойная система, физическая модель системы «ультразвуковой излучатель–многослойная система». Методы: математическое моделирование распространения ультразвукового излучения в многослойной системе, учитывающее влияние: конструкции ультразвукового излучателя резонансного типа, его режима работы, количество слоев и механические свойства материалов многослойной системы; экспериментальные исследования на основе физической модели системы «ультразвуковой излучатель – многослойная система»; верификация математической модели на основе полученных экспериментальных данных. Результаты. Разработанная математическая модель позволяет определить энергию и частотные характеристики акустического излучения в каждом слое многослойной системы. Знание уровня акустической энергии при дальнейших исследованиях позволит определить изменения реологических свойств среды, в том числе и от нагрева. Проведены экспериментальные исследования работы ультразвукового излучателя резонансного типа при нагрузке в виде одного слоя полиметилметакрилата, двух слоев полиметилметакрилата и трех слоев полиметилметакрилата. Расчетные данные согласуются с экспериментами, погрешность не превышает 15%. Выводы. Разработанная математическая модель позволяет спроектировать конструкцию ультразвукового излучателя резонансного типа и подобрать по мощности и диапазону частот необходимый источник питания для лабораторных исследований углеводородного сырья.

Орлов К.Г., Мингалев И.В., Родин А.В. «Негидростатическая модель общей циркуляции атмосферы Венеры и результаты её применения» Механика, управление и информатика, № 4, с. 49-56 (2011)

Изложено краткое описание модели общей циркуляции атмосферы Венеры, основанной на численном решении полной системы уравнений газовой динамики. Эта модель позволяет исследовать механизмы формирования общей циркуляции атмосферы Венеры. При моделировании получены вихри в полярных областях и суперротация в большом интервале высот.

Родин А.В., Евдокимова Н.А., Бурлаков А.В., Федорова А.А. «Перестройки волновых режимов циркуляции атмосферы Марса» Механика, управление и информатика, № 4, с. 57-64 (2011)

Приведено сравнение результатов численного моделирования общей циркуляции атмосферы Марса с данными гиперспектрометра OMEGA космического аппарата (КА) Mars-Express. Пространственное распределение концентрации водяного пара, мощности и микроструктуры ледовых покровов полярных шапок обнаруживает симметричные, сезонно изменчивые вариации, которые представляют собой, по всей видимости, инерционные волны в системе циркуляции атмосферы планеты.

Коршунов В.А., Манухин В.А., Родионов А.А. «Применение и сравнение различных методов вычисления предельных изгибающих моментов корпуса судна» Морские интеллектуальные технологии, 4, № 4-2, с. 27-35 (2022)

Статья посвящена сравнению трех методов вычисления предельных изгибающих моментов корпусов судов: классического метода Ю.А. Шиманского; пошагово-итерационного метода согласно Общим правилам МАКО и метода конечных элементов (МКЭ). Расчеты выполнены для стального понтона упрощенной формы и конструкции при действии постоянного прогибающего момента в продольной вертикальной плоскости понтона. Величины предельного изгибающего момента, являющегося характеристикой общей несущей способности при прогибе и перегибе корпуса судна, используются в критерии предельной прочности и нормируются. Поэтому сравнение методов расчета и получаемых величин предельных моментов между собой весьма актуально. В статье для расчетов использованы, с одной стороны – расчетная процедура пошаговоитерационного метода, реализованная в СПбГМТУ в виде программного приложения Ultimate Strength (VB) для РМРС, а с другой – конечно-элементное моделирование в ANSYS. Показано, что все три метода приводят к близким результатам. Однако наименьшие значения предельного момента получаются в случае использования МКЭ. Проанализированы варианты конечно-элементной модели (КЭМ) с идентичной сеткой, приводящие к различным по виду предельным состояниям модели и соответствующим им значениям предельного момента. Ключевые слова: предельный изгибающий момент, фибровая текучесть, редуцированная жесткость, пошагово-итерационный метод, кривизна оси, конечно-элементная модель.

Легостаев Д.Ю., Родионов С.П. «Численное исследование влияния структуры системы трещин на фильтрацию жидкости в пороупругой среде» Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук), 68, № 3, с. 93-107 (2023)

Рассматривается двумерная однофазная фильтрация слабосжимаемой жидкости в деформируемой трещиновато-пористой среде. Для совместного моделирования процессов фильтрации и связанного с ними изменения напряженно-деформированного состояния среды использована модель пороупругой среды, моделирование трещиноватости выполнено с помощью модели дискретных трещин. Трещины в рассматриваемой области имели случайное положение и ориентацию, распределение трещин по длинам подчинялось степенному закону. Исследовалась зависимость фильтрационных свойств трещиновато-пористой среды от ее напряженно-деформированного состояния и структуры системы трещин. Численное исследование выполнено для вариантов систем трещин, полученных путем множественной случайной генерации. Установлено, что фильтрационные свойства трещиновато-пористой среды определяются главным образом структурой системы трещин, характеризуемой параметром перколяции. Показано, что существенное влияние напряженно-деформированного состояния среды на ее фильтрационные свойства наблюдается для только связных систем трещин. Предложена формула для аппроксимации зависимости эквивалентной проницаемости трещиновато-пористой среды от параметров, характеризующих связность системы трещин, напряженно-деформированное состояние среды, деформационные и фильтрационные свойства трещин.

Рожавский Э.И., Моисеев П.П. «Прецизионные оптико-механические сканирующие устройства системы дистанционного зондирования МСУ-ГС» Механика, управление и информатика, № 1, с. 503-509 (2009)

Рассматриваются однокоординатное и двухкоординатное сканирующие устройства для развертки изображения многозональной сканирующей системы, работающей на геостационарной орбите Земли. Показан состав сканирующих устройств, представлены результаты измерения их закона сканирования.

Карпенко С.О., Куприянова Н.В., Овчинников М.Ю., Ролдугин Д.С., Селиванов А.С. «Магнитные системы ориентации и методы определения ориентации наноспутников серии ТНС-0» Механика, управление и информатика, № 1, с. 191-209 (2009)

Первый российский наноспутник ТНС-0 №1 разработан и изготовлен ФГУП «Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения». Аппарат выведен на орбиту с борта Международной космической станции 28 марта 2005 г. Спутник оснащен пассивной магнитной системой ориентации, разработанной Институтом прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН. Продольная ось аппарата ориентируется вдоль местного вектора индукции геомагнитного поля. Система ориентации состоит из постоянного магнита и двух наборов гистерезисных стержней. При выборе параметров системы необходимо учитывать влияние поля постоянного магнита на гистерезисные стержни и взаимное влияние гистерезисных стержней. Для определения ориентации спутника ТНС-0 № 1 использовались показания солнечных датчиков-фотодиодов. При интерпретации показаний солнечных датчиков учитывалось влияние альбедо Земли. Комплекс программ адаптировался к каждому сеансу измерений в зависимости от принятой модели и количества определяемых параметров. В настоящее время для наноспутников серии ТНС-0 разрабатываются также и активные системы ориентации.

Карпенко С.О., Ролдугин Д.С. «Демпфирование угловой скорости спутника с использованием токовых катушек и солнечного датчика ориентации» Механика, управление и информатика, № 2, с. 111-117 (2011)

Описан алгоритм демпфирования угловой скорости спутника при помощи токовых катушек. Информацию об ориентации обеспечивает цифровой солнечный датчик. Определена зависимость модуля вектора кинетического момента от времени, которая позволяет оценить влияние параметров орбиты и начальных условий при отделении от ракеты-носителя на эффективность работы алгоритма.

Ромадов С.В., Козырь А.В. «Модель упругих колебаний летательного аппарата» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 1, с. 79-84 (2023)

Рассмотрены вопросы построения математической модели динамики гибкого летательного аппарата на основе уравнения Эйлера–Бернулли. Проведено компьютерное моделирование. Сделаны выводы о влиянии экспериментальных параметров и критериях, которым должна соответствовать система управления.

Романов А.А., Романов А.А., Урличич Ю.М., Буравин А.Е. «Концептуальные подходы к созданию перспективных космических систем» Механика, управление и информатика, № 5, с. 92-104 (2011)

Дается обобщенная характеристика свободного программного обеспечения (СПО) и обсуждаются вопросы его применения в различных областях деятельности в России. Ключевые слова: программная индустрия, свободное программное обеспечение.

Романов А.А., Романов А.А., Урличич Ю.М., Буравин А.Е. «Концептуальные подходы к созданию перспективных космических систем» Механика, управление и информатика, № 5, с. 92-104 (2011)

Дается обобщенная характеристика свободного программного обеспечения (СПО) и обсуждаются вопросы его применения в различных областях деятельности в России. Ключевые слова: программная индустрия, свободное программное обеспечение.

Алпатов Б.А., Бабаян П.В., Костяшкин Л.Н., Павлов О.В., Романов Ю.Н. «Обнаружение движущихся объектов на изображениях, полученных со спутника "Ресурс-ДК1"» Механика, управление и информатика, № 2, с. 368-373 (2011)

Рассмотрена задача обнаружения и оценивания параметров движущихся объектов, таких как автомобили, самолеты, вертолеты, суда, при наблюдении поверхности Земли с помощью оптико-электронной аппаратуры спутника «Ресурс-ДК1». Представлен многоэтапный алгоритм решения задачи, который может быть использован в системах обработки и анализа изображений реального времени.

Алпатов Б.А., Бабаян П.В., Костяшкин Л.Н., Романов Ю.Н. «Обработка и анализ изображений в бортовых оптико-электронных системах» Механика, управление и информатика, № 6, с. 57-62 (2011)

Рассмотрены основные задачи обработки и анализа изображений, решаемые в оптико-электронных системах, предназначенных для использования в составе бортового радиоэлектронного оборудования самолётов, вертолётов, судов, наземных транспортных средств. Описаны базовые подходы к решению задач обнаружения и высокоточного сопровождения движущихся и неподвижных объектов, перспективные направления развития информационных технологий в рассматриваемой области. Особое внимание уделено методике принятия решений о выборе алгоритма измерения координат объектов.

Ледянкина О.А., Просвиряков Е.Ю., Романова Е.В. «Точные решения уравнений Навье–Стокса для описания вращающейся жидкости» Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 2, с. 184-188 (2022)

Получено новое точное решение уравнений Обербека–Буссинеска для вращающейся жидкости. Конвекция вращающейся жидкости описывается квадратичным нагревом границ бесконечного слоя жидкости. Данное точное решение описывает динамические равновесия в несжимаемой жидкости или несжимаемом газе. Динамическое равновесие, фигуры равновесия, крупномасштабное течение, вихревое течение, сдвиговое течение, вращающаяся жидкость, точное решение, приближение Буссинеска, противотечение

Панфилов С.В., Романюк Д.А., Циркунов Ю.М. «Обтекание тел запыленным газом при рассеянии отраженных частиц» Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук), 68, № 3, с. 64-80 (2023)

Рассмотрены обтекание плоской пластины конечной толщины в канале с большой дозвуковой скоростью и сверхзвуковое поперечное обтекание цилиндра двухфазным потоком газа с твердыми частицами. Передняя кромка пластины имеет форму клина или гладкое затупление постоянного радиуса. Поверхность клина и переднего затупления задается гладкой или шероховатой. Шероховатость моделируется двумерным профилем, который задается на основе эксперимента. Рассмотрены сферические частицы и смесь частиц в виде эллипсоидов вращения, прямоугольных призм, призм со срезанными вершинами и тетраэдров. Параметры каждой из форм варьируются. При определении поступательной и вращательной скоростей несферических частиц после отскока используется модель ударного взаимодействия, предложенная ранее и согласующаяся с экспериментальными данными по коэффициентам восстановления скорости центра масс. Наряду с монодисперсной примесью рассмотрена дисперсная фаза с разбросом частиц по размерам. На основе анализа численных результатов установлена роль исследованных факторов случайной природы на картину течения и параметры примеси.

Фомичев В.В., Чернов Г.П., Прутенский И.С., Кузнецов В.Д., Роткель Х., Моравский М. «Радиоизмерения в проекте Интергелиозонд (эксперимент РСД)» Механика, управление и информатика, № 6, с. 178-192 (2012)

Изложены основные задачи эксперимента Радиоспектрометр-Детектор (РСД), состояние вопроса и результаты предыдущих экспериментов по радиоизмерениям, выполненных на космических аппаратах (КА). Перечислены актуальные задачи нового эксперимента. Дано краткое описание технических характеристик планируемого радиоспектрометра.

Ртищева А.С. «Газодинамическое проектирование и численное исследование сверхзвукового контура аэродинамической трубы» Вестник Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (МГТУ). Серия: Машиностроение, № 1, с. 68-84 (2021)

Для перспективной трехрежимной аэродинамической трубы прямоточного типа с размером рабочей части 1,2×1,2 м, предназначенной для наземных испытаний моделей ракетно-космических и авиационных летательных аппаратов, выполнено газодинамическое проектирование контура и численное моделирование течения для основных сверхзвуковых режимов (М=2; M=4). Газодинамическое проектирование контура аэродинамической трубы проведено на основе разрабатываемых в Центральном аэрогидродинамическом институте имени профессора Н.Е. Жуковского методик и опыта эксплуатации имеющихся установок. Рассмотрены как традиционные компоновки тракта с изгибом стенок всех элементов: сопла, рабочей части и диффузора в плоскости XY, так и альтернативные конструкторские разработки с изгибом стенок диффузора в плоскости XZ. При проведении численных исследований во всех областях тракта аэродинамической трубы программным комплексом ANSYS Fluent решались уравнения Навье–Стокса для вязкого и теплопроводного воздуха с использованием модели турбулентности (Spalart–Allmaras, SST). Исследовано влияние на характеристики течения угла раскрытия стенок рабочей части, компенсирующего увеличение толщины вытеснения пограничного слоя по длине. Показаны возможности получения достаточно равномерного потока с точностью реализации числа Маха ΔM=±0,005 в области размещения модели. Проанализировано влияние геометрических параметров и граничных условий на эффективность работы сверхзвукового диффузора

Рубцов А.Н. «К вопросу об измерении в квантовой механике» Успехи физических наук, 193, № 7, с. 783-790 (2023)

Вероятностный характер измерений в квантовой механике может быть интерпретирован как следствие потерь информации, неизбежно возникающих из-за хаотической динамики измерительных приборов.

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.

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.

Руденко А.И. «К вопросу о моделировании стоячих волн с учетом стратификации в Балтийском море» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 1-1, с. 268-272 (2023)

Волновые процессы на поверхности океанических акваторий играют одну из главных ролей в формировании климата окружающей среды, рельефа морского дна и береговой зоны. Волны влияют на распределение энергетических потоков внутри водного континуума, который может быть стратифицирован по плотности, солености, температуре. Учет всех указанных характеристик одновременно весьма сложный, поэтому в данной работе учтена стратификация по плотности. Необходимо отметить, что в некоторых районах Балтийского моря можно выделить три слоя жидкости с различными плотностями. В статье рассмотрена задача о двумерных стационарных поверхностных и внутренних волнах в стратифицированной по плотности жидкости конечной глубины при условии, что волновые движения являются потенциальными. В рамках классической двумерной модели выделены три слоя стратифицированной жидкости. Найдены частоты колебаний установившихся волн в каждом стратифицированном слое. Определены кинетические энергии для каждого стратифицированного слоя. Обоснована генерация энергии при передачи направленного потока от слоя к слою жидкости. Ключевые слова: стационарная волна, потенциал скорости, профиль поверхности, частота колебаний, профиль поверхности, кинематическое условие, динамическое условие.

Обридко В.Н., Кожеватов И.Е., Руденчик Е.А. «Многофункциональный оптический телескоп "Тахомаг". Наземный прототип» Механика, управление и информатика, № 6, с. 15-20 (2012)

Представлен спектромагнитограф ИЗМИРАН – наземный прототип «Тахомаг», входящего в состав комплекса научной аппаратуры космической миссии Интергелиозонд. Уникальная особенность прототипа при его использовании и в космическом варианте – новый параллельный тип анализатора поляризации. Он обеспечивает параллельные (одновременные) измерения шести поляризационных компонентов спектральных линий и получение полного вектора Стокса магнитного поля одновременно в двух солнечных магнитоактивных линиях с точностью 4 Гс по продольному полю и 150 Гс по поперечному. В статье описана схема и принцип работы анализатора поляризации. Приведено сравнение данных измерений параметров Стокса, выполненных на спектромагнитографе ИЗМИРАН и на поляриметре HINODE. Затронуты вопросы калибровки поляризации.

Обридко В.Н., Кожеватов И.Е., Руденчик Е.А., Куликова Е.Х., Кузнецов В.Д. «Многофункциональный оптический телескоп "Тахомаг". Общее описание» Механика, управление и информатика, № 6, с. 21-26 (2012)

Представлен многофункциональный оптический телескоп «Тахомаг», создаваемый в рамках проекта Интергелиозонд. Он содержит спектромагнитограф для прямых измерений полного вектора магнитного поля в солнечной фотосфере с близких к Солнцу расстояний (∼60 солнечных радиусов) с высоким пространственным и спектральным разрешением. С помощью «Тахомаг» предполагается провести исследование тонкой структуры солнечной атмосферы в различных спектральных линиях и поляризациях; исследование характеристик магнитного поля солнечной фотосферы от низких до высоких эклиптических широт; исследование магнитных полей в приполярных областях Солнца. Даны предварительная оптическая схема «Тахомаг» и его предполагаемые характеристики.

Кожеватов И.Е., Руденчик Е.А., Силин Д.Е., Стукачев С.Е., Куликова Е.Х. «Анализатор поляризации оптического излучения для космического спектромагнитографа «Тахомаг-МКС»» Оптический журнал, 90, № 6, с. 38-49 (2023)

Описывается анализатор поляризации оптического излучения, разработанный для солнечного спектромагнитографа космического базирования «Тахомаг-МКС». Статья является третьей из серии статей, посвящённых разработке солнечного магнитографа, планируемого к размещению на российском сегменте международной космической станции. В первых двух статьях серии, опубликованных ранее в этом же журнале, представлены описание солнечного телескопа и оптического дифракционного спектрографа, также являющихся составными частями спектромагнитографа «Тахомаг-МКС». Цель работы заключалась в разработке анализатора поляризации параллельного типа для спектромагнитографа «Тахомаг-МКС», который бы при измерении всех компонент вектора Стокса в выбранных спектральных линиях обладал необходимым разрешением и точностью, а также быстродействием для исследования динамики быстро протекающих процессов в фотосфере Солнца. Метод. В работе впервые представлен анализатор поляризации для космического солнечного магнитографа, работающий по принципу одновременного получения данных во всех поляризациях. Характерным отличием прибора является не только отсутствие в составе традиционных модуляторов поляризации, но и достаточно малые габаритно-весовые характеристики, что важно именно для космических приборов. Основные результаты. Показано, что даже в космическом исполнении анализатор поляризации параллельного типа обеспечивает построение изображений спектра в различных поляризациях с требуемыми угловым разрешением 0,35І по критерию Рэлея на поле зрения 5 и спектральным разрешением 30 мÅ в диапазоне 2,52 Å, что соответствует характеристикам солнечного оптического телескопа и спектрографа спектромагнитографа «Тахомаг-МКС». Практическая значимость. Разработка спектромагнитографа «Тахомаг-МКС» поможет в решении актуальных задач физики Солнца и физики плазмы и создаст задел для подготовки к более сложным миссиям, связанным с исследованиями Солнца с близких расстояний. Ключевые слова: солнечный магнитограф, анализатор поляризации параллельного типа, параметры Стокса, калибровка, компенсация аберраций

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.

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., 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.

Русских С.В. «Задача нелинейной динамики присоединенной к космическому аппарату упругой стержневой системы в редуцированной квазистатической постановке по изгибу» Механика композиционных материалов и конструкций, 24, № 2, с. 171-185 (2018)

Рассматривается нелинейная динамика плоской стержневой системы, состоящей из упругих нерастяжимых стержней, связанных между собой на концах упруговязкими узловыми шарнирами, допускающими большие углы поворота. Стержневая система присоединена к недеформируемому космическому аппарату, который совершает поворот относительно своего центра тяжести и перемещения по горизонтальной и вертикальной оси как свободное твердое тело. Движение рассматриваемой системы описывается в подвижной системе координат. Перемещения каждого стержня характеризуются его конечным поворотом как твердого тела относительно прямой, проходящей через два соседних шарнирных узла, и изгибом с малым поперечным перемещением. Приведены с необходимыми пояснениями уравнения движения в компактном виде, которые получены в скоростях для космического аппарата и в выбранных обобщенных координатах для стержневой системы на основании принципа возможных перемещений. Уравнения также получены в матричном виде, удобном для численного интегрирования. Представлена постановка задачи, которая получается путем редуцирования исходной системы уравнений по квазистатическому изгибу. Из уравнений движения исключаются «быстрые» движения, которые представляют собой изгиб каждого стержня, т.е. первые и вторые производные от углов между касательной к изогнутой оси стержня и его недеформированной осью. В результате в матричном виде записана новая система уравнений с необходимыми пояснениями. Приведены примеры расчета с необходимыми сравнениями между двумя подходами: задача о реакции стержневой системы на произвольный возмущающий импульс; задача о развертывании стержневой системы из одного положения в другое при помощи включения упруговязких зажимов, интегрированных в узловые шарниры, за счет центробежных и инерционных сил.

Русских С.В. «Нелинейная динамика плоской упругой стержневой системы в редуцированной квазистатической постановке по изгибу» Механика композиционных материалов и конструкций, 28, № 2, с. 274-287 (2022)

Рассматривается нелинейная динамика плоской упругой стержневой системы, которая состоит из произвольного числа упругих нерастяжимых стержней, связанных между собой на концах упруговязкими шарнирами, допускающими большие относительные углы поворота. Перемещения каждого стержня описываются его конечным поворотом как твердого тела относительно прямой, соединяющей два соседних шарнирных узла, и изгибом с малым поперечным перемещением. Активное управление системой осуществляется с помощью горизонтальных и вертикальных сил, приложенных в шарнирных узлах. Уравнения движения составной системы с произвольным числом стержневых элементов в неподвижной системе координат составлены на основе принципа возможных перемещений и представлены в виде конечных формул, удобных для численного интегрирования с использованием стандартных программ и алгоритмов, реализуемых в языках компьютерной алгебры. Редуцирование исходной системы уравнений выполняется по квазистатическому изгибу путем пренебрежения инерцией изгибных форм движения стержней и исключения обобщенных координат, представляющих эти формы, которые являются углами между касательной к изогнутой оси стержня и его недеформированной осью. Таким образом, из уравнений движения системы исключаются «быстрые переменные». Представлен алгоритм преобразования исходных уравнений в уравнения редуцированной системы для произвольного числа стержневых элементов системы. Рассмотрен пример численного решения задачи о реакции стержневой системы на произвольный возмущающий импульс в полной и редуцированной постановках. Приведены сравнения и даны оценки точности и трудоемкости численного интегрирования при рассмотрении полной системы нелинейных дифференциальных уравнений и уравнений редуцированной системы.

Лисютин В.А., Ластовенко О.Р., Рыбакова К.А., Дегтяр А.Д., Петренко Н.В., Савченко Е.В. «Численная оценка законов убывания и интерференционной структуры полей давления и колебательной скорости в волноводах морского шельфа» Инженерный вестник Дона, № 9, с. 12-23 (2022)

Статья посвящена анализу пространственной структуры акустических полей давления и колебательной скорости в гидроакустических волноводах морского шельфа. Рассматриваются волноводы с двумя типами профиля скорости звука: постоянным и имеющим подводный звуковой канал. Дно предполагается в виде переходного слоя с градиентом скорости звука и полупространства. Акустические характеристики слоя принимаются соответствующими илу или песку. Анализируется интерференционная структура поля давления и поля вертикальной компоненты колебательной скорости. Анализируются пространственные законы убывания полей давления и колебательной скорости. Показывается, что интерференционная структура и законы убывания поля давления и вертикальной компоненты колебательной скорости не совпадают.

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.

Скальский А.А., Застенкер Г.Н., Бородкова Н.Л., Ануфрейчик К.В., Добровольский И.А., Климов С.И., Петрукович А.А., Рыбьева Н.Е., Храпченков В.В., Немечек З., Шафранкова Я., Прех Л. «Исследование межпланетной среды на космическом аппарате "Интергелиозонд" с помощью волнового эксперимента ИМВЭ» Механика, управление и информатика, № 6, с. 156-168 (2012)

Основные задачи интегрированного магнитно-волнового эксперимента ИМВЭ – систематическое изучение пространственно-временной динамики мелкомасштабных и среднемасштабных структур межпланетной среды в ходе длительного полета космического аппарата (КА) «Интергелиозонд» от Земли в сторону Солнца, сравнительный анализ особенностей этих структур в зависимости от гелиошироты; исследование турбулентности межпланетной среды в области высоких частот, включая измерение флуктуаций различных параметров в мало изученном диапазоне 0,1–30 Гц; оценка таких аспектов флуктуаций как частотный спектр, перемежаемость, перераспределение энергии по спектру колебаний. Для проведения исследований разработан приборный комплекс ИМВЭ, включающий в себя датчик низкочастотного магнитного поля (ДНМП-И), датчики высокочастотного магнитного поля (ДВМП-И), датчики потока ионов (БМСВ–И) и модуль электроники. Эксперимент предназначен для измерения параметров межпланетного магнитного поля и плазмы солнечного ветра: магнитных полей и волн в диапазоне частот до 1 МГц; энергетических спектров потока ионов в диапазоне 0,2–4,0 кэВ; величины и направления переносной скорости потока протонов; температуры протонов и плотности плазмы, а также, при определенных условиях в солнечном ветре, содержания и параметров потока ионов гелия. Предполагается, что временное разрешение этих измерений составит от 0,5 до 1,5 с для энергетического спектра потока ионов, величин переносной скорости, ионной температуры и плотности плазмы и 30 мс для вектора магнитного поля, величины и двух углов прихода потока ионов.

Рыжов С.П. «Исследование частотно-зависимых коэффициентов потерь виброакустической подсистемы "обрабатываемое зубчатое колесо–оправка зубодолбежных станков"» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 8, с. 276-279 (2022)

Приведены экспериментальные данные коэффициентов потерь колебательной энергии виброакустической подсистемы «оправка–обрабатываемое зубчатое колесо» зубодолбежных станков. Изгибная жесткость данного узла значительно меньше, чем у корпусных и базовых деталей. Это обстоятельство позволяет сделать допущение, что именно эти источники относятся к наиболее интенсивным с точки зрения интенсивности звукового излучения. Кроме этого они расположены в непосредственной близости от оператора станка. Достоверные данные численных значений коэффициентов потерь колебательной энергии существенно уточняют расчеты уровней шума и вибрации на стадии проектирования, что в свою очередь, дает возможность обосновать рациональный вариант системы шумозащиты.

Рыков Е.В., Штокал А.О., Шаталов В.К. «Исследование стойкости микродуговых оксидных покрытий на алюминиевых сплавах к виброударному нагружению и фреттинг-износу при выведении космического аппарата на целевую орбиту» Наукоемкие технологии, 24, № 1, с. 14-20 (2022)

Существует тенденция к увеличению количества проектов, направленных на космические полеты автоматических научных станций к планетам Солнечной системы и к астероидам. Рассмотрена проблема предотвращения взаимной адгезии металлов (холодной сварки) путём оптимального подбора покрытий для узлов раскрытия отложенного срабатывания. Указано на перспективное направление предотвращения холодной сварки контактирующих металлических поверхностей узлов раскрытия космических аппаратов – применение технологий микродугового оксидирования (МДО). Цель. Исследовать зависимость стойкости сформированного МДО-покрытия к виброударному нагружению и фреттинг-износу от твёрдости металлической подложки для широко используемых в ракетно-космической отрасли алюминиевых сплавов. Результаты. Приведены данные об используемом при моделировании приспособлений. Представлена методика проведения экспериментов. По результатам изучения профилограмм зон износа измерены глубины износа каждого МДО-покрытия на изучаемых алюминиевых сплавах. На основе обработки полученных данных выведены уравнения квадратичной регрессии для каждой толщины изучаемого МДО-покрытия. Сделаны выводы о влиянии твёрдости металлической подложки на стойкость МДО-покрытия к виброударному нагружению и фреттинг-износу. Практическая значимость. Предложены пути повышения стойкости контактирующих поверхностей узлов раскрытия космических аппаратов с учётом применения технологий микродугового оксидирования.

Рыков Ю Г. «О взаимодействии ударных волн в двумерных изобарических средах» Успехи математических наук, 78, № 4, с. 199-200 (2023)

DOI: https://doi.org/10.4213/rm10145

Уткин А.В., Мочалова В.М., Астахов А.М., Рыкова В.Е., Сосиков В.А., Рапота Д.Ю., Торунов С.И. «Структура детонационных волн в смесях тетранитрометана с ацетоном» Физика горения и взрыва, 59, № 4, с. 122-130 (2023)

С использованием интерферометра VISAR и электронно-оптической камеры НАНОГЕЙТ-22 проведены экспериментальные исследования структуры детонационных волн в смесях тетранитрометана с ацетоном. Показано резкое изменение характера течения в зоне реакции при концентрации разбавителя 10–40%, проявляющееся в уменьшении амплитуды химпика вплоть до его полного исчезновения. Практически во всем интервале концентраций, за исключением диапазона вблизи предельного значения 5%, детонационные волны устойчивы. При приближении к предельной концентрации они теряют устойчивость, что проявляется в формировании как ячеистой структуры фронта, так и волн срыва реакции. Полученные экспериментальные зависимости скорости детонации от концентрации ацетона хорошо согласуются с термодинамическими расчетами.

Беседин А.Г., Рышкова О.С., Бутов А.С., Танцюра А.О., Чекаданов А.С., Стороженко А.М. «Методика проведения эксперимента по исследованию акустомагнитного эффекта в магнитных жидкостях» Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии, 10, № 1, с. 93-106 (2020)

Целью работы является описание экспериментальной установки, предназначенной для исследования акустических эффектов, проявляющихся в нано- и микродисперсных жидких магнитных средах. Она позволяет изучать зависимости величины акустомагнитного эффекта от величины и степени неоднородности магнитного поля, угла между нормалью к катушке индуктивности и направлением магнитного поля, а также физико-химических параметров образцов магнитных жидкостей. Экспериментально наблюдаемый акустомагнитный эффект позволяет исследовать акустические свойства магнитной жидкости. Методы. В статье представлено подробное описание экспериментальной установки, методики подготовки и проведения эксперимента по изучению акустомагнитного эффекта. Основными элементами экспериментальной установки являются стеклянная трубка, заполняемая магнитной жидкостью, акустическая ячейка, электромагнит, генератор, усилитель, осциллограф, катетометр, измерительная катушка индуктивности, тесламер, аналого-цифровой преобразователь и компьютер. Программное обеспечение, необходимое для обработки результатов эксперимента: LabVIEW и MSExcel. Анализ экспериментальной зависимости величины акустомагнитного эффекта от магнитного поля позволяет получать информацию о параметрах магнитных наночастиц. Вычисляя расстояния между узлами и пучностями стоячей звуковой волны, можно определять скорость распространения звука в магнитной жидкости. Результаты. В результате экспериментальных исследований построены амплитудно-частотные характеристики колебательного контура, представляющего собой последовательное соединение измерительной катушки индуктивности и усилителя, характеризуемого емкостью. АЧХ входного колебательного контура не меняется в магнитном поле до 1 Тл и при частотах, не превышающих 100 кГц. Следовательно, измерительная катушка индуктивности не влияет на результаты эксперимента. Заключение. В заключении статьи перечислены основные направления практического применения разработанной экспериментальной установки. Исследование зависимости акустомагнитного эффекта от магнитного поля (напряженности и градиента), угла между нормалью к катушке индуктивности и направлением магнитного поля позволяет анализировать магнитные дисперсные системы с точки зрения их строения и внутренней структуры.

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.

Шаулов С.Б., Куприянова Е.А., Рябов В.А., Щепетов А.Л. «Странная кварковая материя и галактическая природа космических лучей» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 50, № 8, с. 41-48 (2023)

Детальное изучение стволов широких атмосферных ливней при энергиях 1–100 ПэВ в гибридном эксперименте с рентгеноэмульсионной камерой позволяет выдвинуть гипотезу о неядерной природе космических лучей в области колена. Рассмотрение в качестве такой компоненты стабильных заряженных частиц странной кварковой материи (странглетов) объясняет происхождение колена в спектре ШАЛ и позволяет сформулировать альтернативную галактическую модель происхождения спектра космических лучей, включая объяснение его обрезания. Модель ограничивает энергию космических лучей значениями E0≈10¹⁷–10¹⁸ эВ

Хлыбов А.А., Углов А.Л., Рябов Д.А., Аносов М.С. «Оценка поврежденности конструкционных металлических материалов акустическими методами» Вестник Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова (ИжГТУ), 25, № 4, с. 18-26 (2022)

Целью настоящего исследования является изучение поврежденности конструкционных металлических материалов акустическим методом при различных внешних усталостных и термических воздействиях. Предложена структурная модель, описывающая процесс накопления рассеянных микроповреждений в материале, параметры которой могут быть измерены акустическим методом. Показано, что в структуре конструкционных металлических материалов в процессе циклического нагружения происходят необратимые процессы, приводящие к изменению физико-механических характеристик. Проведена оценка изменения большого количества информативных параметров акустического контроля в процессе накопления поврежденности. Установлено, что параметры упругих волн зависят от характеристик исследуемой среды. Показано, что состояние поверхностного слоя может быть использовано в задачах более ранней оценки выработанного ресурса материала конструкций. Предложена модель, учитывающая влияние процессов деградации поверхностного слоя на параметры поверхностных волн; приведены результаты экспериментальных исследований, подтверждающие данную модель. Представлены методики для определения механических характеристик материала – модуля упругости, предела текучести, вязкости разрушения, внутренних напряжений, размера зерна и др. – на элементах конструкций без нарушения их прочностных характеристик. Результаты исследований влияния среды на параметры упругих волны служат основой для построения комплексного акустического метода определения физико-механических характеристик конструкционных материалов. Рассматриваются примеры практического использования полученных результатов в задачах обеспечения безопасной эксплуатации ответственных элементов конструкций. Полученные в ходе исследования данные дают возможность оперативно оценить поврежденное состояние и свойства металлических материалов при циклическом нагружении при использовании параметров акустических волн.

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.

Рябова Г.О. «Влияние формы метеороидов на их динамику: радиационное давление и эффект Пойнтинга–Робертсона» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 83, с. 151-165 (2023)

Представлен численный метод получения площади миделева сечения геометрически-простой выпуклой частицы со случайной ориентацией. Площадь миделя является ключевым параметром при вычислении радиационных сил – радиационного давления Солнца и эффекта Пойнтинга–Робертсона – на метеороид. Пробная оценка, полученная для метеороидов потока Геминид массы 0.0003 г, показывает, что при хаотическом вращении метеороидов во время их орбитальной эволюции влияние формы невелико. Если же ось вращения частицы стабилизировалась, то влияние формы может быть существенным.

Рязанцев С.Н., Пикуз С.А., Корнеев Ф.А. «Рентгеноспектральная диагностика сверхсильных магнитных полей в ультрарелятивистской лазерной плазме» Квантовая электроника, 53, № 4, с. 345-350 (2023)

Под действием лазерного излучения ультрарелятивистской интенсивности на микроструктурированные мишени может формироваться вещество в экстремальном состоянии – с плотностью, близкой к твердотельной, и сверхсильными магнитными полями. Экспериментальная диагностика таких полей оптическими методами оказывается невозможной в силу высокой плотности и самоизлучения плазмы, поэтому более актуальными становятся рентгеноспектральные методы. В работе рассмотрены особенности методики такой диагностики сверхсильных магнитных полей, основанной на анализе формы профилей спектральных линий, испускаемых многозарядными ионами плазмы. В качестве примера рассмотрены мишени со структурой, сформированной регулярными столбиками вещества микронного размера, облучаемые лазерными импульсами с параметрами, соответствующими импульсам перспективной строящейся установки XCELS.