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.

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.

Сабитов К.Б., Фадеева О.В. «Колебания консольной балки» Прикладная математика и физика (Ранее Научные ведомости Белгородского государственного университета (2007–2019), 53, № 1, с. 5-12 (2021)

Изучена начально-граничная задача для уравнения колебаний балки, один конец которой свободен, а другой заделан, т.е. для консольной балки. Решение поставленной задачи проведено методами спектрального анализа. Для спектральной задачи найдены собственные значения как корни трансцендентного уравнения и построена соответствующая система собственных функций. Показано, что построенная система собственных функций является ортогональной и полной в пространстве Ł2. Единственность решения поставленной задачи доказана двумя способами. Первый способ основан на применении интеграла энергии, а второй – на полноте системы собственных функций. Решение данной начально-граничной задачи построено в виде суммы ряда по системе собственных функций соответствующей одномерной спектральной задачи. Найдены оценки коэффициентов этого ряда и системы собственных функций, на основании которых установлены достаточные условия на начальные функции, выполнение которых обеспечивает равномерную сходимость построенного ряда в классе регулярных решений уравнения колебаний балки. Опираясь на полученное решение данной задачи, установлена устойчивость ее решения в зависимости от начальных данных.

Шуляпов С.А., Заворотный А.Ю., Савельев А.Б. «Спектроскопия метастабильных и изомерных ядер с помощью многопучковых мультипетаваттных лазеров» Квантовая электроника, 53, № 4, с. 326-329 (2023)

Обсуждаются перспективы применения мощных лазерных систем для задач ядерной фотоники. На примере структуры ядерных уровней изотопа криптона ⁸³Kr, имеющего два изомерных состояния с энергиями 9.4 и 41.6 кэВ, описывается возможность их непрямого возбуждения через высоколежащие короткоживущие уровни с использованием высокоэнергетического излучения лазерной плазмы. Показано, что сечение фотовозбуждения уровня 9.4 кэВ гамма-квантами с экспоненциальным распределением по энергиям увеличивается более чем в 100 раз при увеличении температуры распределения с 50 кэВ до 1 МэВ и постоянной амплитуде. Проводятся оценки выхода реакций фотовозбуждения изомерных уровней ⁸³Kr излучением плазмы, создаваемой лазерной системой петаваттного уровня, для нескольких температур электронного пучка и толщины тормозного конвертера гамма-излучения.

Вайс О.Е., Иванов К.А., Цымбалов И.Н., Бухарский Н.Д., Быченков В.Ю., Корнеев Ф.А., Савельев А.Б. «Диагностика экстремального света» Квантовая электроника, 53, № 4, с. 338-344 (2023)

Генерация мощных коротких лазерных импульсов ультрарелятивистской интенсивности (свыше 10²⁰ Вт/см²) с использованием инфраструктуры XCELS и их применение для решения задач лазерно-плазменного взаимодействия и ускорения заряженных частиц, а также задач квантовой электродинамики требуют корректной диагностики параметров лазерного импульса в области взаимодействия при его острой фокусировке. Предлагается подход к измерению ключевых параметров XCELS-пучка, таких как его размер в каустике и пиковая интенсивность лазера. Предлагаемый метод основан на использовании процесса вакуумного ускорения заряженных частиц – электронов и протонов – из фокального объёма. При использовании распределения полей лазерного импульса вблизи его фокуса с помощью дифракционных интегралов Стрэттона–Чу и метода пробных частиц характеристики ускоренных электронов и ионов могут быть определены количественно строго (например, энергии ускоренных частиц и углы их вылета). Последнее, позволяет предложить практически доступный экспериментальный метод диагностики излучения в отдельном лазерном выстреле и дизайн XCELS-эксперимента.

Королев В.В., Коваленко И.Г., Безбородов М.А., Еремин М.А., Савин В.В. «Газопылевые структуры в окрестности рукавов спиральных галактик» Математическая физика и компьютерное моделирование (ранее Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика), 25, № 1, с. 49-68 (2022)

Построена двумерная модель течения газопылевой межзвездной среды в окрестности спирального рукава галактики. Рассмотрено течение в вертикальной плоскости, поперечной к плоскости диска. Учтены эффекты неадиабатичности течения (объемные нагрев и охлаждение газа излучением). Баланс нагрева и охлаждения обеспечивает сосуществование двух фаз – холодных парсекового размера облаков атомарного водорода и теплого межоблачного газа. В рассмотрение включена полидисперсная пыль, представленная тремя фракциями частиц разных размеров и масс. Частицы пыли обладают конечной инерцией, их движения не повторяют в точности движение газа. Учтена турбулентность в диске и спиральном рукаве. Рассмотрены модели, в которых используются разные сочетания расположения источников турбулентности в диске и/или рукаве. Основные результаты, полученные методами компьютерного гидродинамического моделирования, следующие: 1) Облака по мере прохождения через спиральный рукав претерпевают существенные трансформации. Значительная часть облаков абсорбируется в тонкий плотный облачный слой, протягивающийся в спиральном рукаве вдоль экваториальной плоскости в окрестности центра рукава и имеющий размер приблизительно в половину ширины рукава. Меньшая часть облаков проходит без разрушения или с частичным разрушением сквозь рукав, испытывая по ходу движения сильные деформации. Мелкомасштабная облачная компонента частично восстанавливается под действием турбулентности, возмущающей протяженный облачный слой внутри рукава и частично разрушающий его на отдельные фрагменты. 2) На задней по отношению к натекающему потоку газа стороне рукава формируется клинообразная галактическая ударная волна, присоединенная к заднему краю протяженного облачного слоя. Течение, ограниченное ударной волной, имеет характер струи, совершающей квазипериодические поперечные колебания. Причиной колебаний, по-видимому, является неустойчивость сдвигового течения, поскольку внутри струи вдоль потока и под небольшим углом к ударным фронтам формируются тангенциальные разрывы. 3) Пылевые частицы увлекаются турбулентными вихрями и выносятся на высоты 150–200 пк над плоскостью диска, что естественным образом объясняет существование хаотических волокнистых пылевых структур, протягивающихся над галактическим диском на высоты в несколько сотен парсек. 4) Пылинки по-разному распределены внутри вихрей. Пылинки размерами в 0,01–0,1 мкм легче кластеризуются, чем более крупные пылинки радиусом 1 мкм. 5) Турбулентность служит механизмом, позволяющим эффективно запирать пылевые частицы на передней стороне спирального рукава. Как показывает моделирование, пылевые прожилки отчетливее выражены на передней стороне рукава.

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.

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».

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».

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».

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.

Аванесов Г.А., Бессонов Р.В., Дятлов С.А., Куркина А.Н., Сазонов В.В. «Алгоритмы совместной обработки данных измерений звездных координаторов и микро-электромеханических датчиков угловой скорости» Механика, управление и информатика, № 2, с. 36-48 (2011)

Изложены основные принципы совместной обработки данных измерений с различных источников информации об угловом движении космического аппарата: двух звездных датчиков и трех одноосных датчиков угловой скорости. Подробно рассмотрены алгоритмы, позволяющие вычислять параметры ориентации и угловой скорости на момент передачи данных бортовой вычислительной машине.

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.

Захаров А.В., Салтыков И.П. «Влияние сдвиговых и продольных волн на звукоизоляцию в третьем диапазоне стандартного частотного спектра» Инженерный вестник Дона, № 3, с. 325-344 (2022)

Стандартный частотный спектр согласно нормативных документов разделён на три частотных диапазона. Третий частотный диапазон в настоящий момент не достаточно хорошо изучен и представляется на стандартном графике звукоизоляции прямой линией. При воздействии звука на пластину, на некоторой частоте изгибные волны в пластине сменяются сдвиговыми и продольными колебаниями. Рассмотрев процессы распространения сдвиговых и продольных волн в звукоизолирующей преграде, возможно получить адекватную физическую модель распространения волн на третьем частотном диапазоне, а также скорректировать методику расчёта звукоизоляции воздушного шума. Физическая модель звукоизоляции на третьем частотном диапазоне основана на использовании объектов в средах распространения волн с сосредоточенными параметрами: с координатами, весом и скоростью. Вводятся понятия «сосредоточенной» и «приведённой» масс. Используя закон сохранения количества движения и закон сохранения кинетической энергии, проводится расчётный эксперимент, выводятся формулы для нахождения звукоизоляции на третьем участке стандартного частотного спектра.

Калмыков П.Н., Лапичев Н.В., Михайлов И.А., Мягков Н.Н., Сальников А.В., Шумихин Т.А. «Экспериментальные исследования фрагментации сферических алюминиевых ударников на сплошных и сеточных экранах при скоростях удара до 7 км/сек» Механика композиционных материалов и конструкций, 24, № 1, с. 46-69 (2018)

Приведены результаты экспериментального исследования фрагментации сферических алюминиевых ударников диаметром 6,35 мм на двух сплошных алюминиевых и двух стальных сеточных экранах при скоростях удара от 6 до 7 км/с. Разгон ударников осуществлялся двухступенчатой водородной пушкой. Ударное взаимодействие с преградой осуществлялось в условиях вакуума. В каждой паре преград одинакового типа одна преграда была лёгкая по удельной масса, а одна тяжелая. При этом в каждой паре преград разного типа удельные массы преград были близки. Для регистрации состояния запреградного облака фрагментов использовались толстые пластины-свидетели, расположенные на некотором расстоянии от исследуемой преграды нормально по отношению к линии выстрела. Изучение морфологии повреждений поверхности пластин-свидетелей позволило сделать сравнительные описания облаков фрагментов. С помощью компьютерной обработки фотографий повреждений свидетелей были оценены объемы соответствующих кратеров и площади сильно эродированных зон на их поверхности. Среди морфологических особенностей повреждений в экспериментах с легкой сплошной преградой наблюдаются нитевидные распределения мелких кратеров с раздваивающимися концами – это морфологическая особенность, характерная для распределения вещества в эжекционных выбросах, возникающих при пробитии ударником тонких алюминиевых пластин. В то же время, фрагментация на легкой сеточной преграде привела к образованию нитевидных кратеров в виде замкнутых контуров – ранее не наблюдавшаяся морфологическая особенность. Более тяжелая сетка показала максимально интенсивное дробление ударника с образованием мелких фрагментов, количество которых в несколько раз превышает количество фрагментов при использовании других преград меньшего и аналогичного веса. При этом не локализации выбросов не наблюдается. Для всех проведенных экспериментов найдены интегральные распределения объемов кратеров по поверхности свидетеля. Дан сравнительный анализ распределений объемов кратеров для легких и тяжелых экранов. Выполнен анализ данных в рамках распределения Вейбулла. Полученные распределения для объемов кратеров были использованы для построения распределений фрагментов по кинетическим энергиям.

Калмыков П.Н., Лапичев Н.В., Михайлов И.А., Мягков Н.Н., Пыриков М.Д., Сальников А.В., Шумихин Т.А. «Морфология повреждений толстостенных пластин-свидетелей фрагментами высокоскоростных ударников из различных материалов» Механика композиционных материалов и конструкций, 25, № 1, с. 37-56 (2019)

Экспериментальное изучение фрагментации ударника при высокоскоростном пробитии тонких преград не отличается большим арсеналом технических средств прямого наблюдения. Одним из достоверных способов получения информации о характеристиках образующегося облака фрагментов является анализ повреждений пластин-свидетелей, устанавливаемых на некотором расстоянии за преградой на пути движущихся фрагментов. В данной работе проводится сравнительный анализ морфологических особенностей повреждений пластин-свидетелей фрагментами ударников, изготовленных из различных материалов: полиэтилена, алюминиевого сплава (Al-сплав) и капролона, охрупченного добавлением стеклянных микросфер. Эксперименты выполнены в диапазоне скоростей соударения от 2900 м/с до 7000 м/с, при этом были использованы три типа тонких преград: сплошные, сеточные и струнные. Выявлено, что при идентичных условиях в экспериментах со струнными преградами ударник из полиэтилена демонстрирует меньшую степень фрагментации, чем охрупченный капролон. При этом существенная часть начальной кинетической энергии полиэтиленового ударника остается в его тыльной части, не перераспределяясь к другим частям ударника и не переходя в энергию разрушения. У охрупченного капролона сохраняется тенденция к образованию выбросов из фронтальной части, формирующих цепочки кратеров на свидетеле. При фрагментации на сплошной преграде облако фрагментов полиэтиленового ударника состоит как из компактных, так и из нитевидных фрагментов. Нитевидные фрагменты могут образовывать замкнутые структуры. Подобный тип фрагментации наблюдался в экспериментах с ударниками из стекла. Примечательно, что распределение кратеров, образованных нитевидными фрагментами полиэтиленового ударника, схоже по структуре с распределением множества мелких кратеров в периферийной зоне повреждений свидетеля облаком фрагментов ударников из Al-сплава при пробитии сплошной преграды. Глубокое морфологическое подобие выявлено между повреждениями в эксперименте по пробиванию стальной сетки полиэтиленовым ударником и вольфрамовой сетки ударником из Al-сплава. При этом параметром, контролирующим подобие этих экспериментов, по всей видимости, является отношение плотностей материала преграды и ударника.

Чернояров О.В., Иванов В.А., Сальникова А.В. «Определение дальности и радиальной скорости космических аппаратов в среднем и дальнем космосе моностатической радиолокационной станцией» Вестник Воронежского государственного университета (ВГУ). Серия Физика. Математика, № 4, с. 15-36 (2022)

Рассмотрена задача определения дальности и радиальной скорости космических аппаратов в среднем и дальнем космосе моностатической радиолокационной станцией по результатам измерения момента приема ретранслированного сигнала, его задержки относительно момента излучения и доплеровского сдвига несущей частоты относительно частоты излучаемого сигнала, а также определения только радиальной скорости по результатам измерения доплеровского сдвига несущей частоты бортового генератора. Установлено, что при одновременном измерении дальности и скорости (активный режим работы) в системе координат станции радиальная скорость измеряется относительно расчетной точки, причем измеренное значение зависит от углового направления на космический аппарат. В пассивном режиме работы (одностороннее излучение) для точного измерения направления и значения компоненты вектора скорости требуется знание координат космического аппарата и модуля его орбитальной скорости. Ключевые слова: пространственно-временные соотношения, космический аппарат, дальность, скорость, моностатическая радиолокационная станция.

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.

Леун Е.В., Шаханов А.Е., Самойлов С.Ю., Колобов А.Ю. «Основы совершенствования схемотехники высокоточных быстродействующих акустооптических лазерных интерферометров перемещений с частотным согласованием составляющих блоков и двойного гетеродинирования на этапе фотопреобразования» Омский научный вестник, № 3, с. 108-116 (2022)

Рассматриваются развитие схемотехники акустооптических (АО) лазерных интерферометров перемещений (ЛИП) и достижимые ими значения разрешающей способности. Обсуждаются вопросы частотного согласования блоков АО ЛИП: АО модулятора, фотоприемного устройства (ФПУ) и генератора частоты. Изучаются особенности фотопреобразования ФПУ при его освещении тремя пространственно совмещенными оптическими потоками. Из них два потока разночастотные и созданы в результате дифракции в АО модуляторе и используются для измерения фазового набега от контролируемых смещений объекта. Третий оптический поток является амплитудно-модулированным с частотой модуляции, близкой к разностной частоте первых двух оптических потоков. Такой прием приводит к двукратному переносу (двойное гетеродинирование) фазового набега от смещений на электрический сигнал разностной частоты между тремя оптическими потоками. Рассматриваются схемы АО ЛИП с постоянным значением частоты амплитудно -модулированного оптического потока и с ее автоподстройкой. Обсуждаются особенности использования в АО ЛИП охлаждаемых ФПУ.

Самхарадзе Т.Г., Хаврошкин О.Б., Цыплаков В.В. «Проблема возраста Земли и АНРИ-эффект» Прикладная физика и математика, № 6, с. 14-23 (2023)

Возраст Земли, определённый по состоянию радиоактивных элементов (в первую очередь уран, торий и т.п.) зависит и от потока солнечных нейтрино, поэтому важно оценить и более точно исследовать процесс прохождения нейтрино через радиоактивную среду. Столь важное исследование находится в начальной стадии, но полученные результаты представляют определённый научный интерес. Наиболее актуальны работы, где исследуются аномальное нейтринное радиоизотопное поглощение (АНРИ-эффект) и главное – сечение захвата. Ключевые слова: солнечные нейтрино, радиоактивные геологические структуры, АНРИ-эффект. DOI: 10.25791/pfim.03.2023.1259

Козлов В.В., Литвиненко Ю.А., Катасонов М.М., Сарычев Д.В., Шмаков А.Г. «Особенности формирования факела при столкновении двух ламинарных газовых струй» Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук), 68, № 3, с. 131-136 (2023)

Представлены результаты исследований процесса взаимодействия двух соударяющихся осесимметричных ламинарных микроструй пропан/бутановой смеси при диффузионном горении и без горения. Истечение газовой смеси осуществлялось через круглые трубки с равными скоростями. В процессе эксперимента варьировалось поперечное положение трубок относительно друг друга с сохранением угла между ними. Выявлены особенности формирования результирующей струи в зависимости от поперечного положения трубок. Если трубки находятся в одной плоскости, то результирующая струя формируется в ортогональной к ней плоскости. Данный процесс наблюдается при взаимодействии горящих и не горящих струй. При увеличении скорости истечения струй обнаружена область локального разрыва фронта пламени.

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.

Денисенко М.В., Сатанин А.М. «Переходы Ландау–Зинера между состояниями взаимодействующих кубитов» Механика, управление и информатика, № 5, с. 25-35 (2011)

Изучается Ландау–Зинеровское туннелирование в системе связанных кубитов, помещенных в сильное переменное поле. Показано, что если туннельное расщепление уровней кубитов мало, то резонансные условия для многофотонных переходов оказываются зависящими от константы связи. Результаты, полученные в рамках теории возмущений, подтверждаются численными расчетами с использованием квазиэнергетического представления. Изучено влияние константы связи на условия возникновения целых и дробных резонансов. Выполнены расчеты населенностей уровней кубитов и исследованы эффекты формирования интерференционной картины населенностей, обусловленной переходами Ландау–Зинера. Обсуждается возможность экспериментального наблюдения обнаруженных эффектов.

Иванова Ю.П., Сахарова А.А., Иванова О.О., Лепехина Д.М., Карнаухова Е.В. «Уровни шума на примагистральных территориях линейного города и способы борьбы с ним» Инженерный вестник Дона, № 12, с. 42-48 (2022)

Шумовым загрязнением воздуха принято считать превышение естественного уровня шумового фона или резкое колебание и изменение таких звуковых характеристик, как периодичность звуковой волны и силы звукового потока. В статье рассмотрены уровни шумов на примагистральных территориях в условиях линейного города.

Артюхов М.Ю., Кропотов А.Н., Макашов А.А., Сахарова Е.И. «Опыт создания системы локальной видеонавигации для подводных аппаратов» Механика, управление и информатика, № 6, с. 230-242 (2011)

Рассмотрены вопросы реализации системы локальной видеонавигации и динамического позиционирования, описаны алгоритмы её построения с использованием стереопары. Приводится алгоритм выделения на изображении кольцевого маркера, определения его метрических координат. Рассматривается возможность динамического позиционирования аппарата над объектом работ и автоматизированная посадка подводного аппарата по этим показаниям. Ключевые слова: локальная навигация, обработка видеоизображения, распознавание образов, системы технического зрения, динамическое позиционирование, подводный аппарат, склейка кадров, перспективное преобразование.

Сахвадзе Г.Ж. «Моделирование технологии лазерно-ударно-волновой обработки титановых сплавов с памятью формы с использованием анализа размерностей» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 4, с. 59-69 (2021)

Методами анализа размерностей и конечно-элементного моделирования исследованы процессы, протекающие при лазерно-ударно-волновой обработке титановых сплавов с эффектом памяти формы. Установлено, что основными безразмерными параметрами, управляющими распределением остаточных напряжений и глубиной пластической зоны, возникающих при лазерно-ударно-волновой обработке, являются безразмерные длительность действия лазерного импульса и пиковое давление в ударной волне. На основе принятого определяющего соотношения, учитывающего мартенситное превращение, было численно исследовано влияние указанных безразмерных параметров на возникающие при лазерно-ударно-волновой обработке остаточные напряжения в сплавах с эффектом памяти формы. Получены численные результаты, количественно раскрывающие закономерности влияния вышеуказанных безразмерных параметров на остаточные напряжения. Полученная численным моделированием связь между глубиной пластически зоны и пиковым давлением в ударной волне подтверждена сравнением с аналогичными экспериментальными результатами, известными из литературы. Ключевые слова: сплавы с памятью формы, лазерно-ударно-волновая обработка, безразмерные параметры, анализ размерностей, остаточные напряжения, глубина пластической зоны, пиковое давление в ударной волне

Сахвадзе Г.Ж. «Особенности применения технологии биомиметической лазерно-ударно-волновой обработки для определения коэффициента интенсивности напряжений» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 5, с. 60-67 (2022)

Изучается влияние новой технологии биомиметической лазерно-ударно-волновой обработки на коэффициент интенсивности напряжений применительно к образцам из алюминиевого сплава Д16. Разработана 3D конечно-элементная модель для изучения влияния биомиметической лазерно-ударно-волновой обработки на коэффициенты интенсивности напряжений и остаточную усталостную долговечность образцов. Показано, что при такой обработке коэффициенты интенсивности напряжений обработанных образцов эффективно снижаются, что значительно увеличивает их остаточную усталостную долговечность. Ключевые слова: биомиметика, лазерно-ударно-волновая обработка, остаточные напряжения, коэффициент интенсивности напряжений, остаточная усталостная долговечность, алюминиевый сплав Д16

Шахматов Е.В., Иголкин А.А., Свербилов В.Я., Стадник Д.М., Илюхин В.Н. «Исследование характеристик регулятора давления газа с глушителем шума» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 6, с. 10-20 (2021)

Работа регуляторов давления газа при большом перепаде давления сопровождается высоким уровнем шума, для снижения которого используются глушители, устанавливаемые непосредственно за регулятором или встраиваемые в его конструкцию. Однако введение глушителя шума в конструкцию регулятора оказывает существенное влияние на статические и динамические характеристики регулятора, в связи с чем требуется проведение анализа динамики системы в целом. В статье представлены результаты исследования динамических характеристик модернизированного серийного регулятора со встроенным глушителем шума, проведен анализ устойчивости системы в линейной постановке и рассмотрено совместное влияние на динамику системы параметров глушителя и регулятора. Результаты можно использовать при проектировании регуляторов давления газа в составе с глушителями шума. Ключевые слова: регулятор давления газа, глушитель шума, устойчивость, переходные процессы, математическая модель

Свердлик Л.Г. «Изменение характеристик предсейсмических волновых возмущений в нижней атмосфере» Вестник Кыргызско-Российского Славянского университета (КРСУ), 22, № 4, с. 199-204 (2022)

Представлены результаты анализа вариаций температуры в нижней и средней атмосфере, которые наблюдались перед крупным Нуринским землетрясением с магнитудой M=6.7, произошедшим 05 октября 2008 г. Профили температуры были получены по данным глобального реанализа MERRA-2. Использование специально разработанного алгоритма позволило выделить и идентифицировать предсейсмические аномальные изменения температуры на высотах вблизи тропопаузы. Аномалия наблюдалась за 2–3 дня до землетрясения. Низкая солнечная активность в период, предшествующий землетрясению, указывает на вероятное сейсмическое происхождение возмущений температуры. В качестве возможного механизма формирования сейсмоатмосферного эффекта рассматривались атмосферные гравитационные волны. Определены характеристики волновых возмущений температуры. По флуктуациям температуры рассчитаны высотные профили потенциальной энергии гравитационных волн. Ключевые слова на русском языке: землетрясение; температура; верхняя тропосфера; нижняя стратосфера; возмущения; атмосферные гравитационные волны; флуктуации; плотность потенциальной энергии

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.

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.

Селемон Д.С., Соколова О.М., Хромулина Т.Д., Булкин В.В. «Оценка возможности построения анализатора спектров разнесённых акустических сигналов с использованием типовых электретных микрофонных капсюлей» Методы и устройства передачи и обработки информации, № 21, с. 43-49 (2019)

Проведение измерений при оценке возможного ослабления сигнала условиями трассы распространения или применяемыми средствами защиты (типа шумозащитных акустических экранов) связано с потенциальным различием в амплитудно-частотных характеристик источников, применяемых при измерениях и создания контрольно-измерительной аппаратуры, обеспечивающей анализ характеристик разнесённых акустических сигналов. В статье анализируется возможность применения в разработанной системе анализа спектров акустических сигналов, построенной с использованием графического языка программирования LabView, широко распространённых электретных микрофонных капсюлей. Представлены результаты анализа АЧХ нескольких десятков микрофонных капсюлей. Показано, что различия в характеристика микрофонных пар могут достигать 30 дБ. При использовании стандартного представления характеристик и в октавных или долеоктавных диапазонах могут быть отобраны пары с различием на уровне менее 3 дБ. Сделан вывод о возможности применения системы с такими капсюлями в случаях качественной оценки изменения уровня сигнала, например, в учебном процессе.

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.

Арефьев В.А., Павлинский М.Н., Федотов С.Н., Лутовинов А.А., Семена Н.П., Левин В.В. «Рентгеновские пульсары – маяки автономной системы навигации космических аппаратов» Механика, управление и информатика, № 1, с. 210-218 (2009)

Рассматривается возможность построения автономной навигационной системы космических аппаратов для орбит любых типов, как околоземных, так и межпланетных, в пределах Солнечной системы. Навигационная система построена на новом физическом принципе: регистрации и анализе рентгеновских сигналов от космических источников – рентгеновских пульсаров (нейтронных звезд с сильным магнитным полем). Рентгеновские пульсары являются природными «трансляторами», аналогичными системам GPS/ ГЛОНАСС, – генерируя стабильные «сигналы точного времени» и, в силу своей удаленности, обеспечивая стационарную пространственную привязку.

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.

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.

Косинов А.Д., Питеримова М.В., Шмакова А.В., Семенов Н.В., Ермолаев Ю.Г. «Экспериментальное исследование эволюции контролируемых возмущений в продольном вихре, порожденном в пограничном слое на плоской пластине при числе Mаха M=2» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 4, с. 118-129 (2023)

С использованием результатов экспериментальных исследований проведено сравнение пространственно-временных распределений амплитуды контролируемых пульсаций в линейной и слабонелинейной фазах развития волнового поезда в однородном и неоднородном пограничных слоях на плоской пластине при числе Маха M=2. (Неоднородность течения вызвана продольным стационарным возмущением, порожденным парой слабых ударных волн. Контролируемые возмущения генерировались локально с поверхности при фиксированной мощности высокочастотного тлеющего разряда внутри модели). Установлено, что неоднородность течения изменяет механизм взаимодействия субгармонических возмущений. Показано, что в центре волнового поезда наблюдается нарушение пространственного синхронизма пульсаций субгармонической частоты. DOI: 10.15372/PMTF202215232

Афанасьев Л.В., Ермолаев Ю.Г., Косинов А.Д., Кочарин В.Л., Семенов Н.В., Яцких А.А. «Экспериментальное исследование структуры возмущений от двух импульсных источников в сверхзвуковом пограничном слое пластины» Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук), 68, № 3, с. 27-36 (2023)

Описано развитие нового экспериментального метода введения в сверхзвуковой пограничный слой контролируемых возмущений с заданной частотно-волновой структурой. Представляются данные экспериментов по формированию возмущений от двух импульсных источников (импульсный тлеющий разряд) в ламинарном пограничном слое пластины при числе Маха, равном 2. Эксперименты выполнены в аэродинамической трубе Т-325 ИТПМ СО РАН. Локализованные источники располагались на одинаковом расстоянии от передней кромки пластины в 6 мм друг от друга по размаху. Пульсации потока измерялись с помощью однониточного датчика термоанемометра постоянного сопротивления, запись сигнала проводилась синхронно с зажиганием разрядов, что позволяло выделять возмущения от разрядов из фона случайных неконтролируемых "естественных" пульсаций пограничного слоя. Анализируются пространственно-временная структура и частотно-волновой состав генерируемых возмущений от одиночного и двух разрядов, работающих синхронно и с задержкой во времени. Получено, что наибольшие отличия в структуре возмущений от одного и двух источников наблюдаются в центральной области, тогда как на боковых границах возмущения пульсации близки во всех рассматриваемых случаях. В спектрах возмущений по поперечным волновым числам от двух разрядов формируются узлы и пучности, положение которых определяется расстоянием между источниками и временной задержкой в их работе.

Семенова В.Ю., Альбаев Д.А. «Определение нелинейных сил второго порядка, возникающих при взаимодействии волнения и отдельных видов качки судна в условиях мелководья» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 2-2, с. 37-45 (2022)

Рассматривается определение нелинейных сил второго порядка, обусловленных взаимодействием набегающего, дифрагированного волнения и волнения, обусловленного различными видами колебаний на основании применения трехмерной потенциальной теории в условиях мелководья. Для их определения необходимо вычисление потенциалов второго порядка малости. Представленное решение в отечественной практике является новым. Решение задачи осуществляется на основании методов малого параметра и интегральных уравнений с учетом нелинейного граничного условия на свободной поверхностью жидкости. В работе расчет интегралов по свободной поверхности проводится напрямую за счет их сходимости на бесконечном удалении от судна. Нелинейные силы и моменты определяются в работе с использованием различных функций Грина для жидкости ограниченной глубины. Приводятся результаты расчетов нелинейных сил и моментов для разных судов. Расчеты представлены в сравнении с расчетами по двумерной теории, выполненными также для случая жидкости ограниченной глубины. Показано хорошее согласование результатов между собой в большинстве случаев. Показано значительное влияние уменьшения относительной глубины на все составляющие нелинейных сил без исключения, независимо от вида качки и типа судна. Ключевые слова: метод интегральных уравнений, трехмерная потенциальная теория, потенциал второго порядка, функция Грина, нелинейные силы, взаимодействие набегающего волнения и качки, мелководье

Семенова В.Ю., Альбаев Д.А. «Численное определение нелинейных сил второго порядка, возникающих при взаимодействии отдельных видов качки судна на регулярном волнении» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 2-2, с. 125-132 (2022)

Рассматривается определение нелинейных сил второго порядка, обусловленных взаимодействием различных видов колебаний на основании применения трехмерной потенциальной теории. Для их определения необходимо вычисление потенциалов второго порядка малости. Представленное решение в отечественной практике является новым. Решение задачи осуществляется на основании методов малого параметра и интегральных уравнений с учетом нелинейного граничного условия на свободной поверхностью жидкости. В работе расчет интегралов по свободной поверхности проводится напрямую за счет их сходимости на бесконечном удалении от судна. Нелинейные силы и моменты определяются в работе с использованием различных функций Грина: для бесконечно-глубокой жидкости и жидкости ограниченной глубины, когда H→∞. Полученные результаты практически полностью согласуются между собой. Приводятся результаты расчетов нелинейных сил и моментов для разных судов. Расчеты представлены в сравнении с расчетами по двумерной теории, выполненными также для случая бесконечно глубокой жидкости и жидкости ограниченной глубины при больших значениях отношения глубины к осадке H/T. Показано хорошее согласование результатов между собой в большинстве случаев. Показана возможность расчета нелинейных сил, возникающих при взаимодействии отдельных видов качки на произвольных курсовых углах. Ключевые слова: метод интегральных уравнений, трехмерная потенциальная теория, потенциал второго порядка, функция Грина, нелинейные силы, взаимодействие колебаний, численные методы.

Семенова В.Ю., Альбаев Д.А. «Численное определение нелинейных сил второго порядка, возникающих при взаимодействии отдельных видов качки судна в условиях мелководья» Морские интеллектуальные технологии, 3, № 3-1, с. 319-327 (2022)

Рассматривается определение нелинейных сил второго порядка, обусловленных взаимодействием различных видов колебаний судна на основании применения трехмерной потенциальной теории в условиях мелководья. Для их определения необходимо вычисление потенциалов второго порядка малости. Представленное решение в отечественной практике является новым. Решение задачи осуществляется на основании методов малого параметра и интегральных уравнений с учетом нелинейного граничного условия на свободной поверхностью жидкости. В работе расчет интегралов по свободной поверхности проводится напрямую за счет их сходимости на бесконечном удалении от судна. Нелинейные силы и моменты определяются в работе с использованием функции Грина для жидкости ограниченной глубины. Приводятся результаты расчетов нелинейных сил и моментов для разных типов судов. Расчеты представлены в сравнении с расчетами по двумерной теории, выполненными также для случая жидкости ограниченной глубины. Показано хорошее согласование результатов между собой в большинстве случаев. Показано значительное влияние уменьшения относительной глубины на все составляющие нелинейных сил без исключения, независимо от типа судна. Ключевые слова: метод интегральных уравнений, трехмерная потенциальная теория, потенциал второго порядка, функция Грина, нелинейные силы, взаимодействие колебаний, мелководье

Семенова В.Ю., Альбаев Д.А. «Определение амплитуд вторых гармоник нелинейной качки судна на регулярном волнении» Морские интеллектуальные технологии, 4, № 4-2, с. 36-44 (2022)

Рассматривается определение суммарных нелинейных сил и соответствующих амплитуд второго порядка различных видов качки на основании применения трехмерной потенциальной теории. Проведена оценка влияния отдельных составляющих нелинейных сил в суммарном силовом воздействии на судно. Выполнено сравнение расчетов амплитудно-частотных характеристик второго порядка с расчетами по различным двумерным методам. Показано хорошее согласование результатов между собой в большинстве случаев. Показано, что влияние нелинейных сил приводит к появлению супергармонических резонансных режимов вертикальной, бортовой и килевой качки, имеющих место в зоне частот в два раза меньших соответствующих собственных частот. Приведены результаты расчетов амплитуд вторых гармоник на различных курсовых углах. Показано, что наибольшее влияние нелинейные факторы имеют место при расположении судна лагом. Приведены результаты расчетов амплитудно-частотных характеристик поперечных видов качки с учетом нелинейных факторов. Показано их значительное влияние в зоне низких частот.

Семенова В.Ю., Альбаев Д.А. «Исследование амплитуд вторых гармоник нелинейной качки судна на регулярном волнении в условиях мелководья» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 2-1, с. 24-31 (2023)

Рассматривается определение нелинейных сил второго порядка и соответствующих амплитуд вторых гармоник различных видов качки на основании применения трехмерной потенциальной теории. Выполнено сравнение расчетов амплитудно-частотных характеристик второго порядка с расчетами по двумерному методу. Показано хорошее согласование результатов между собой в большинстве случаев. Проведено исследование влияния изменения относительной глубины на амплитуды второго порядка и на суммарные амплитуды качки. Показано их значительное увеличение в зоне низких частот при уменьшении относительной глубины. Приведены результаты расчетов амплитуд вторых гармоник на различных курсовых углах. Показано, что наибольшие амплитуды вторых гармоник поперечных видов качки имеют место при расположении судна лагом, продольных – на косых углах или на встречном волнении. Проведено исследование влияния скорости хода на амплитуды вторых гармоник в условиях мелководья. Показано значительное снижение амплитуд бортовой качки в зоне супергармонического резонанса при увеличении скорости хода. Ключевые слова: трехмерная потенциальная теория, функция Грина, нелинейные силы второго порядка, амплитуды вторых гармоник, супергармонические резонансы

Семенюк Н.А., Кузнецова Ю.В., Суриков Вад.И., Суриков Вал.И., Теплоухов А.А. «Применение диоксида ванадия в приборах акустического каротаж» Омский научный вестник, № 4, с. 151-155 (2018)

Проведено исследование элементного состава образцов диоксида ванадия, применяемого в качестве термодатчика в каротажных комплексах после серии 0, 15, 30, 50 термоциклов. Изучено влияние термоциклирования на элементный состав поверхности диоксида ванадия и электрические свойства VO2 в окрестностях фазового перехода. Установлено изменение электрических свойств материала в области фазового перехода металл–полупроводник. Выявлено, что величина скачка электросопротивления при фазовом переходе заметно меньше для образца после серии 50 термоциклов по сравнению с исходным образцом.

Семухин Б.С. «Определение плотности аморфной составляющей пенистых природоподобных материалов неразрушающими методами» Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета (ТГАСУ), 25, № 2, с. 165-172 (2023)

В качестве объекта исследования выбран пеностекольный материал. Такие материалы известны давно, но современные методы позволяют изучить и научно обосновать отнесение их к природоподобным. Для этого были использованы два метода: рентгеновский и акустический, как наиболее удобные для работы с природоподобными материалами. Измерена скорость рэлеевских поверхностных волн и интегральная интенсивность рентгеновского рефлекса-гало. Предложена нормировка данных для сравнения измеренных величин скорости и интенсивности. Экспериментально установлено, что плотность пеностекольных материалов отражает факт равномерного распределения электронной плотности. Делается вывод о равномерной плотности аморфных материалов и их подобии природным.

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.

Михальченков А.М., Кравченко И.Н., Феськов С.А., Семышев М.В., Величко С.А., Бармина О.В., Байдакова Е.В. «Интенсивность изнашивания эпоксидного состава в незакрепленном абразиве при незначительных ударных воздействиях» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 5, с. 99-104 (2022)

Установлена зависимость абразивного износа при незначительных ударных воздействиях в функции времени испытаний, которая имеет прямолинейный характер. Изменение интенсивности износа во времени соответствует эффекту самоорганизации процесса изнашивания. Ключевые слова: износ, интенсивность изнашивания, незакрепленный абразив, ускоренные испытания, время изнашивания, самоорганизация износа

Сенницкий В.Л. «Об особенностях течения жидкости в поле силы тяжести» Сибирские электронные математические известия, 19, № 1, с. 241-247 (2023)

Сформулирована и решена задача о движении вязкой жидкости в поле силы тяжести. Жидкость контактирует с твердыми стенками. Граница одной из стенок проницаема для жидкости. Жидкость подвергается колебательным воздействиям, не имеющим преобладающего направления в пространстве. Постановка задачи включает уравнение Навье–Стокса, уравнение неразрывности и условия на твердых границах жидкости (на границах стенок). В частности, выявлен новый гидромеханический эффект, заключающийся в том, что жидкость ведет себя парадоксально, то есть (на фоне колебаний) жидкость совершает установившееся движение в направлении, противоположном направлению ускорения свободного падения.

Макаревский Д.И., Сердюк Д.О., Федотенков Г.В. «Волны в анизотропной пластине Тимошенко большой протяженности» Механика композиционных материалов и конструкций, 29, № 1, с. 54-68 (2023)

Данная работа посвящена построению аналитического решения задачи о распространении нестационарных волн в тонкой анизотропной пластине большой протяженности. Подход к решению основан на принципе суперпозиции и методе функций Грина. Его суть заключается в связи искомого решения с нагрузкой при помощи интегрального оператора типа свёртки по пространственным переменным и по времени. Ядром этого оператора является функция Грина для анизотропной пластины. Она представляет собой нормальные перемещения в ответ на воздействие единичной сосредоточенной нагрузки. Для математического описания сосредоточенной нагрузки используется дельта-функция Дирака. Пространственные нестационарные функции Грина для анизотропной пластины Тимошенко построены впервые с помощью аналитических методов. В качестве модели анизотропного материала рассматривается упругая среда с единственной плоскостью симметрии, геометрически совпадающей со срединной плоскостью пластины. Движение пластины рассмотрено в декартовой системе координат. В начальный момент времени пластина находится в невозмущенном состоянии. Для решения использованы интегральные преобразования Лапласа по времени и двумерное интегральное преобразование Фурье по координатам. Оригиналы искомых функции по Лапласу построены при помощи второй теоремы разложения для преобразования Лапласа. Оригиналы по Фурье построены с помощью связи интеграла обращения преобразования Фурье с рядом Фурье на переменном интервале. Полученные функции Грина позволили представить искомый нестационарный прогиб и углы поворота в виде тройных сверток функций Грина с функцией нестационарной нагрузки. Для вычисления интеграла свёртки и построения искомого решения использован метод прямоугольников. Результаты решения представлены графически.

Серебряков Д.А., Костюков И.Ю. «Формирование сильного квазистатического электрического поля при облучении интенсивными лазерными импульсами мишени со сферической микрополостью» Квантовая электроника, 53, № 4, с. 313-318 (2023)

Численно исследован коллапс сферической микрополости в плазменной мишени при симметричном облучении ее интенсивными лазерными импульсами. Рассмотрены конфигурации с 2, 4 и 8 лазерными импульсами. Продемонстрировано формирование квазистатического сильного электрического поля в центре полости в результате коллапса. Показано, что 8-импульсная конфигурация является наиболее оптимальной с точки зрения роста концентрации ионов в центральном сгустке и роста амплитуды электрического поля, а переход от 2-импульсной к 8-импульсной конфигурации приводит к 1.5-кратному росту амплитуды поля при сохранении суммарной энергии лазерных импульсов. Оценки показывают, что для параметров установки XCELS в 8-импульсной конфигурации можно ожидать максимальной амплитуды электрического поля 1.61·10¹⁴ В/см или 1.2% от поля Швингера.

Середа С.Н. «Оценка инсоляции жилых помещений» Методы и устройства передачи и обработки информации, № 22, с. 44-50 (2020)

Целью работы является исследование влияния солнечной радиации на микроклимат жилых помещений путем оценки количества тепловой энергии, поступающей в помещение через светопрозрачные ограждающие конструкции зданий. Рассматривается структура измерительного комплекса, позволяющего осуществлять измерения и дистанционный контроль параметров микроклимата помещения посредством сети Интернет. Представлены результаты наблюдений метеорологических параметров в осенний период, предшествующий началу отопительного сезона. Предложена математическая модель экспериментальной оценки количества солнечной радиации, проникающей в помещение через окна. Установлена эмпирическая зависимость поступающей теплоты и относительной влажности воздуха в помещении. По результатам экспериментов показано влияние солнцезащитной пленки на термозащиту окон. Дана количественная оценка продолжительности инсоляции и количества солнечной радиации, проникающей в помещение через окно.

Еманов А.Ф., Белостоцкий А.М., Бах А.А., Хорошавин Е.А., Дмитриев Д.С., Нагибович А.И., Еманов А.А., Янкайтис В.В., Сережников Н.А., Шеболтасов А.Г. «Собственные колебания высотного здания типа башни: моды горизонтальных, вертикальных и вращательных колебаний по данным метода стоячих волн и верификация расчётной модели» Вопросы инженерной сейсмологии, 49, № 2, с. 5-40 (2022)

Для уникального по конструкции здания в виде башни с ядром жёсткости по центру выполнены экспериментальные исследования собственных колебаний методом стоячих волн. Результаты сопоставлены с теоретическими расчётами по конечноэлементной модели. Из эксперимента выявлены и исследованы 10 поступательных горизонтальных, 5 крутильных и 8 вертикальных мод собственных колебаний. По конечноэлементной модели рассчитаны собственные колебания, соответствующие всем экспериментально выделенным модам колебаний. Сравнение эксперимента и теории выполнено по всему набору собственных частот; отличия в собственных частотах достигали 20%. После исследований возможности корректировки расчётной модели обеспечено расхождение эксперимента и теории по значениям собственных частот не более 7.5%. Верификация расчётных моделей зданий по данным метода стоячих волн является эффективным подходом к оценке физического состояния зданий и их сейсмостойкости.

Сидоров В.Н., Бадьина Е.С. «Конечно-элементное моделирование колебаний композитных балок с учётом демпфирования нелокального во времени» Механика композиционных материалов и конструкций, 27, № 1, с. 65-72 (2021)

Статья посвящена конечно-элементному моделированию затухающих колебаний изгибаемых стержневых элементов, выполненных из материалов со сложной внутренней структурой. При моделировании методом конечных элементов учитываются внешнее демпфирование (трение о внешнюю среду) и внутреннее демпфирование (внутреннее трение). Внешнее демпфирование принимается локальным, то есть зависящим от скорости перемещения в рассматриваемой точке только в текущий момент времени, а внутреннее демпфирование – нелокальным во времени, то есть зависящим от скоростей перемещений на предыдущих временных шагах. В отличие от модели демпфирования нелокальной по координате, модель демпфирования нелокальная по времени может быть сравнительно легко встроена в алгоритм метода конечных элементов. Для решения уравнения равновесия балочного элемента в движении используется метод центральных разностей. При этом непрерывное ядро оператора внутреннего демпфирования заменяется его дискретным аналогом. Модель колебаний балки с учётом нелокального демпфирования реализована в программном комплексе MATLAB. В качестве численного примера рассматриваются колебания балки, выполненной из термореактивного винилэфирного стеклопластика. Параметры управляемой нелокальной модели подобраны с использованием метода наименьших квадратов по данным численного эксперимента, выполненного в верифицированном расчётном комплексе SIMULIA Abaqus CAE с учётом ортотропных свойств материала балки. Показано преимущество использования более гибкой нелокальной модели вместо локальной (основанной на гипотезе Фойгта) при моделировании колебаний балки, выполненной из ортотропного материала, в случаях, когда предпочтительным является применение одномерных моделей.

Сизиков В.С., Сизиков С.А. «К расчету колебаний ударной решетки и сита виброударного грохота в синфазном и противофазном режимах» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 9, с. 589-592 (2022)

Приводятся результаты математического моделирования перемещения виброударной решетки и сита инновационного виброударного грохота для двух характерных режимов их колебаний – синфазного и противофазного. Определены условия существования синфазного и противофазного режимов колебаний виброударной решетки и сита и условия передачи ударного импульса ситу от виброударной решетки, обеспечивающие работу грохота с эффективной очисткой ячеек сита от застрявших частиц.

Сизиков В.С., Сизиков С.А. «К расчету колебаний ударной решетки и сита виброударного грохота в синфазном и противофазном режимах» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 9, с. 589-592 (2022)

Приводятся результаты математического моделирования перемещения виброударной решетки и сита инновационного виброударного грохота для двух характерных режимов их колебаний – синфазного и противофазного. Определены условия существования синфазного и противофазного режимов колебаний виброударной решетки и сита и условия передачи ударного импульса ситу от виброударной решетки, обеспечивающие работу грохота с эффективной очисткой ячеек сита от застрявших частиц.

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

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.

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.

Симоненко Е.П., Долгирев С.С., Кириченко Ю.В. «Комплексный подход к оценке проницаемости карбонатных пород по материалам широкополосного акустического каротажа» Каротажник, № 4, с. 134-146 (2023)

Предложена методика расчета проницаемости в разрезах карбонатных горных пород по интервальному времени волны Лэмба–Стоунли, а также использование для этих целей динамических характеристик упругих волн. Обоснованы возможность и необходимость комплексирования двух рассмотренных методов расчета проницаемости для повышения надежности определения в широком диапазоне величин коэффициента проницаемости.

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

Тимофеева В.В., Синетов Н.Н., Первушин Р.В. «Лабораторный стенд для исследования параметров вибраций пластинчатых конструктивов» Методы и устройства передачи и обработки информации, № 21, с. 57-60 (2019)

Разработка и изготовление технической систем с заданными показателями качества и надёжности является актуальнейшей задачей как любого конкурентоспособного предприятия, так и конкурентоспособной экономики целых стран. На стадии эксплуатации надёжность любой технической системы определяет её качество изготовления на предприятии и внешние факторы эксплуатации. К внешним дестабилизирующим факторам прежде всего относят группы климатических и механических воздействий. Анализ влияния механических воздействий может осуществляться с помощью различных видов вибростендов. Описываемый лабораторный стенд позволяет определять такие динамические характеристики пластинчатых конструкций, как собственную частоту колебаний, амплитуду колебаний, виброскорость, виброускорение. Проведённые эксперименты позволяют сделать вывод о работоспособности стенда и совпадении практических результатов с теоретическими расчётами, проведённым по известным методикам.

Сиренко А.Г., Сутырин О.Г. «Импульсная нагрузка на стенку при взаимодействии ударной волны с эллипсоидальным пристеночным пузырем газа повышенной плотности» Письма в Журнал технической физики, 49, № 16, с. 33-37 (2023)

На основе численного решения уравнений Эйлера исследована задача о взаимодействии ударной волны с эллипсоидальным газовым пузырем повышенной плотности, прилегающим к твердой стенке. Описан процесс преломления и фокусировки ударной волны – формирования и отражения поперечных скачков уплотнения от оси симметрии и стенки. Обнаружено, что в зависимости от формы пузыря реализуются качественно различные режимы течения, в которых фокусировка волны на оси симметрии происходит до или после начала отражения прошедшей по пузырю волны от стенки. Исследована сеточная сходимость различных мер импульсного ударно-волнового воздействия на стенку и определена их зависимость от формы пузыря. Наибольший импульс давления достигается для слегка сплюснутых пузырей, когда поперечные волны фокусируются у центра стенки сразу после отражения от нее плоской прошедшей волны. Ключевые слова: ударная волна, газовый пузырь, стенка, фокусировка, кумуляция.

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

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.

Скачёк П.Д. «Особенности нелинейного расчета изгибаемых стержней, частично опертых на упругое основание» Наука и техника, 22, № 2, с. 141-149 (2023)

Исследуются результаты решения пространственных контактных задач о свободном опирании изгибаемых стержней (далее – балок) на упругие четверть-пространство и октант пространства. В задачи исследования входят: определение напряженного состояния контактных площадок, получение картины распределения по ним контактных напряжений и изучение особенностей, возникающих при решении данных контактных задач. Основной метод решения – метод Б.Н. Жемочкина, основанный на дискретизации контактных областей путем замены непрерывного контакта точечным. Такой подход позволяет свести контактную задачу к расчету статически неопределимой системы хорошо разработанными методами строительной механики. Математическая модель решаемых контактных задач строится в предположении линейно-упругой (геометрическая и физическая линейность) работы как изгибаемого элемента, так и упругого основания. Поскольку в процессе деформирования концевые участки балки могут оторваться от опорных площадок, решаемые контактные задачи относятся к группе контактных задач с заранее неизвестной областью контакта. Расчетные схемы таких задач являются конструктивно нелинейными, и их расчет ведется итерационными методами. По результатам решения рассматриваемых контактных задач обнаружено, что при геометрически симметричном опирании балки слева и справа на упругие четверть-пространства (октанты пространства) с равными опорными площадками, но различными механическими характеристиками, а также симметричном загружении значения опорных реакций, рассматривая их как равнодействующие контактных напряжений на левой и правой контактной площадке, и координаты точек их приложения не равны между собой. К подобному результату приводит и решение контактной задачи в случае опирания балки с одной стороны на упругое четверть-пространство, а с другой – на край октанта пространства. К тому же по всей длине балки появляется постоянный крутящий момент, свидетельствующий о том, что балка находится в условиях поперечного изгиба с кручением.

Скобелев П.О., Иващенко А.В., Андреев М.В., Бабанин И.О. «Мультиагентные технологии для управления распределением производственных ресурсов в реальном времени» Механика, управление и информатика, № 5, с. 110-122 (2011)

Дается описание современных разработок в области автоматизации управления распределением производственных ресурсов в режиме реального времени на основе мультиагентных технологий, выполненных в научно-производственной компании «Разумные решения» в рамках ряда работ по созданию и внедрению мультиагентных систем на машиностроительных предприятиях. Рассматриваются новые принципы построения интеллектуальных систем поддержки принятия согласованных решений, основанные на аналогии с природными механизмами самоорганизации, и описываются основные преимущества, получаемые при практическом применении таких решений. Ключевые слова: мультиагентные технологии, онтологии, сложные системы, производственное планирование, машиностроение

Скобелев С.Б., Бурый Г.Г. «Исследование влияния значений коэффициента обработанности на износостойкость стали 45 при ударно-акустической обработке» Омский научный вестник, № 4, с. 23-26 (2018)

Представлены результаты экспериментальных исследований влияния режимов ударно-акустической обработки на износостойкость образцов при испытании в паре трения сталь 45 – Бр АЖ–9-4. Исследовано влияние значений общего коэффициента обработанности на микротвердость и шероховатость обработанной поверхности, а также получены зависимости шероховатости, микротвердости и момента трения в период приработки от значений общего коэффициента обработанности. Определены рациональные значения общего коэффициента обработанности для стали 45, при которых достигается минимальный износ образцов в период приработки.

Кирпичников В.Ю., Смольников В.Ю., Скобля Е.С., Сятковский А.И. «Экспериментальное исследование способов улучшения акустических свойств бумажно-слоистых пластиков» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 4, с. 178-183 (2023)

Исследована эффективность двух способов уменьшения вибрации и звукоизлучения пластины из бумажно-слоистого пластика (ламината). Установлено, что включение в конструкцию пластика полимерной поливинилацетатной пленки или облицовка пластины из пластика армированным вибропоглощающим покрытием на основе пленки и алюминиевой фольги или пластика приводит к существенному улучшению ее виброакустических характеристик. Наиболее существенное уменьшение вибрации и звукоизлучения зарегистрировано при нанесении покрытия с алюминиевой фольгой, толщина которой в шесть раз меньше толщины демпфируемой пластиковой пластины. DOI: 10.15372/PMTF202215236

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».

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».

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».

Сладков А.Д., Коржиманов А.В. «Релятивистское магнитное пересоединение в сталкивающихся плазменных облаках, сгенерированных несколькими сверхмощными лазерными импульсами» Квантовая электроника, 53, № 4, с. 297-301 (2023)

Проанализирована возможность создания условий для наблюдения релятивистского магнитного пересоединения при использовании двух лазерных импульсов проектируемой установки XCELS. Необходимые условия предполагается создать в схеме, в которой замагниченные потоки плазмы генерируются на задней поверхности тонких твердотельных мишеней за счёт пучков энергетичных электронов, вбрасываемых в глубь мишени полями лазерного импульса и формирующих сильный ток на оси симметрии системы. Показано, что в этом случае возможно получение сгустков плотной плазмы с относительно невысокой (порядка нескольких мегаэлектронвольт) температурой и вмороженным магнитным полем порядка десятков килотесл, так что параметр замагниченности составит несколько единиц.

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.

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.

Смирнов В.Я. «О выборе средней величины при определении работоспособности четырехкомпонентного вибропреобразователя» Мир измерений, № 1, с. 24-28 (2023)

Рассматриваются вопросы выбора средней величины при определении работоспособного состояния четырехкомпонентного пьезоэлектрического вибропреобразователя, с помощью которого определяется не только модуль вектора пространственной вибрации, но и неисправное состояние вибропреобразователя. Последнее определяется с помощью отклонений от средней величины расчетных значений модуля вектора пространственной вибрации. В качестве средних величин рассмотрены пять вариантов: среднее арифметическое, среднее взвешенное, среднее геометрическое, среднее квадратическое и среднее гармоническое. На конкретном примере определены границы изменений расчетных значений модуля вектора пространственной вибрации в зависимости от типа средней величины и погрешности измерений расчетных значений проекций вектора пространственной вибрации на оси чувствительности ортогональных каналов вибропреобразователя. Показано, что наиболее перспективным при определении работоспособности является использование значения средней взвешенной величины. Приведен ряд рекомендаций по уменьшению влияния границ изменений погрешностей расчетных значений модуля вектора пространственной вибрации при определении работоспособного состояния вибропреобразователя.

Смирнов В.Я. «О выборе средней величины при определении работоспособности четырехкомпонентного вибропреобразователя (окончание)» Мир измерений, № 2, с. 35-39 (2023)

Рассматриваются вопросы выбора средней величины при определении работоспособного состояния четырехкомпонентного пьезоэлектрического вибропреобразователя, с помощью которого определяется не только модуль вектора пространственной вибрации, но и неисправное состояние вибропреобразователя. Последнее определяется с помощью отклонений от средней величины расчётных значений модуля вектора пространственной вибрации. В качестве средних величин рассмотрены пять вариантов: среднее арифметическое, среднее взвешенное, среднее геометрическое, среднее квадратическое и среднее гармоническое. На конкретном примере определены границы изменений расчётных значений модуля вектора пространственной вибрации в зависимости от типа средней величины и погрешности измерений расчётных значений проекций вектора пространственной вибрации на оси чувствительности ортогональных каналов вибропреобразователя. Показано, что наиболее перспективным при определении работоспособности является использование значения средней взвешенной величины. Приведены ряд рекомендаций по уменьшению влияния границ изменений погрешностей расчётных значений модуля вектора пространственной вибрации при определении работоспособного состояния вибропреобразователя.

Кирпичников В.Ю., Смольников В.Ю., Скобля Е.С., Сятковский А.И. «Экспериментальное исследование способов улучшения акустических свойств бумажно-слоистых пластиков» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 4, с. 178-183 (2023)

Исследована эффективность двух способов уменьшения вибрации и звукоизлучения пластины из бумажно-слоистого пластика (ламината). Установлено, что включение в конструкцию пластика полимерной поливинилацетатной пленки или облицовка пластины из пластика армированным вибропоглощающим покрытием на основе пленки и алюминиевой фольги или пластика приводит к существенному улучшению ее виброакустических характеристик. Наиболее существенное уменьшение вибрации и звукоизлучения зарегистрировано при нанесении покрытия с алюминиевой фольгой, толщина которой в шесть раз меньше толщины демпфируемой пластиковой пластины. DOI: 10.15372/PMTF202215236

Снежков Д.Ю., Леонович С.Н., Будревич Н.А. «Однородность ствола буронабивных свай по результатам четырехканального межскважинного ультразвукового мониторинга» Наука и техника, 22, № 3, с. 216-223 (2023)

Исследована однородность структуры ствола буронабивных свай по результатам четырехканального межскважинного ультразвукового (УЗ) мониторинга. Определена фактическая длина свай с выявлением дефрагментации ствола сваи, определена прочность на сжатие, выявлены дефекты сплошности на основе совместного анализа данных метода межскважинного ультразвукового мониторинга. Использование четырех каналов позволяет раздельно контролировать периферийную и центральную области сваи в шести направлениях. Данные сейсмоакустического метода совпали с параметрами ультразвукового мониторинга в части выявления зон неоднородности бетона, уменьшения сечения сваи и т.д. Для всех перечисленных свай названными методами испытаний не зарегистрированы данные, указывающие на дефрагментацию ствола сваи – присутствие участков, в поперечных сечениях которых полностью отсутствует бетон. Этими методами испытаний для всех свай подтверждено соответствие их фактической длины проектным значениям. Значимый дефект сплошности бетона сваи 40оп, по данным УЗ-мониторинга и сейсмоакустического метода, зарегистрирован в интервале отметок – (17,5–18) м, проявляющий себя снижением скорости распространения УЗ-импульса от 25 до 50% по двум направлениям прозвучивания, включая диаметральное. Указанный дефект можно интерпретировать как снижение эффективного сечения сваи до 25–50% от среднего значения. Дефектные участки свай обнаруживались в их верхней части на отметках по глубине от 0 до –1,5 м, считая от торцевой поверхности оголовка. При этом различия по физико-механическим параметрам бетона на этих отметках наблюдались и в пределах поперечного сечения свай.

Аванесов Г.А., Бессонов Р.В., Ваваев В.А., Мысник Е.А., Куркина А.Н., Снеткова Н.И., Людомирский М.Б., Каютин И.С., Ямщиков Н.Е. «Бесплатформенная астроинерциальная навигационная система авиационного применения» Механика, управление и информатика, № 2, с. 13-35 (2011)

Рассматриваются проблемы создания астроинерциальной навигационной системы (АИНС) авиационного применения, основанной на высокоточной бесплатформенной инерциальной навигационной системе (БИНС) и астрокорректоре, способном визировать звезды и определять по ним параметры трехосной ориентации, в том числе в условиях дневной освещенности. Особенность астрокорректора заключается в широком поле зрения оптико- электронной системы, в котором удается визировать группу звезд в любом участке небесной сферы, а в результате отказаться от механической системы наведения, используемой в существующих аналогах АИНС.

Жуков Б.С., Жуков С.Б., Снеткова Н.И., Теплухина Т.Р. «Проверка характеристик камер телевизионной системы навигации и наблюдения по результатам натурных съемок» Механика, управление и информатика, № 2, с. 308-318 (2011)

Исследование съемочных характеристик камер телевизионной системы навигации и наблюдения (ТСНН), разработанной для решения научных и навигационных задач в проекте ФОБОС-ГРУНТ, проводилось путем наземной съемки Луны и звезд. По результатам эксперимента подтверждена радиометрическая калибровка камер и проверено отсутствие растекания заряда при максимальном времени накопления, оценена функция рассеяния точки и величина геометрической дисторсии камер, оценены количество и максимальная звездная величина детектируемых звезд.

Соболев И.А., Дитятев Д.В., Лукичев В.Ю., Войнаш С.А., Соколова В.А., Загидуллин Р.Р. «Разработка бортового комплекса для неразрушающего контроля летательных аппаратов методом акустической эмиссии» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 5, с. 544-548 (2023)

Авиационные технологии и в частности воздушные борта являются важной частью развития России. Они затрагивают как гражданскую часть жизни людей, так и играют ключевую роль в строительстве военного потенциала Российской Федерации (РФ). Было подтверждено в период второй мировой войны, что авиация играет ключевую роль в прикрытии сухопутных войск, в разведке, защите воздушного пространства, сопровождении кораблей, транспорта и т.д. На сегодняшний день летательные аппараты выполняют различные задачи. По своему предназначению и конструкции подразделяются на различные виды. Хоть самолёты и могут отличаться, но у всех них есть кое-что общее – они являются технически сложными и дорогостоящими конструкциями, для безопасной эксплуатации которых требуется постоянный контроль и обслуживание.

Соболев И.А., Бунина Н.А., Максимович Е.Ю., Алексеева Е.А., Соколова В.А., Миранович А.В. «Исследование качества полых корпусных деталей, полученных холодной штамповкой, методом акустической эмиссии» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 7, с. 269-274 (2022)

В результате пластического деформирования происходят изменения в строении металла, все это определяет возникновение акустической эмиссии (АЭ). По полученным экспериментальным данным можно судить о развитии процесса деформации в обрабатываемой заготовке. Переход к исследованию металлов с помощью условных акустико-эмиссионных кривых в безразмерных относительных величинах, может способствовать более быстрому внедрению АЭ в процессы производства, так как вопросы стандартизации, которое, пока еще полностью не решены, при таком подходе остаются в стороне.

Воеводин В.В., Соболев С.И. «Технология распределенных вычислений X-Com: возможности, задачи, направления развития» Механика, управление и информатика, № 5, с. 183-191 (2011)

Распределенные вычисления (метакомпьютинг) – перспективная технология, применяющаяся для объединения множества компьютерных систем с целью решения задач, требующих значительного объема вычислений. В НИВЦ МГУ разрабатывается система метакомпьютинга X-Com – программная платформа для организации и проведения распределенных расчетов. В статье описываются основные возможности системы X-Com, решенные с ее помощью реальные задачи и планы развития системы.

Бессонов Р.В., Дятлов С.А., Куркина А.Н., Красиков В.А., Куделин М.И., Собчук В.Г., Форш А.А. «Особенности построения и функционирования приборов астроориентации БОКЗ со встроенными датчиками угловой скорости» Механика, управление и информатика, № 1, с. 32-40 (2009)

Представлены результаты, достигнутые ИКИ РАН при создании первого в России интегрированного прибора ориентации КА. На данном этапе развития техники созданный в ИКИ РАН прибор имеет единственный аналог в мире – прибор ISC, разработанный лабораторией Ч. Дрейпера и установленный на КА ВВС США TacSat-2.

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.

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

Соколов С.М., Богуславский А.А. «Система информационного обеспечения задач сближения, стыковки, посадки космического аппарата на основе компьютерного видения» Механика, управление и информатика, № 6, с. 140-156 (2011)

Описывается программный комплекс автоматического визуального мониторинга процесса сближения и стыковки космических аппаратов. Исходной информацией служит видеосигнал, идущий от телекамеры на одном из аппаратов. Получаемая последовательность кадров обрабатывается в реальном времени. В каждом кадре выделяются детали стыковочных узлов, размеры которых и геометрические параметры взаимного расположения используются как первичные измерения. По этим измерениям восстанавливается относительное движение космических аппаратов. Приводятся примеры обработки реальных видеоданных, полученных в процессе сближения и стыковки космических кораблей с международной космической станцией. Обсуждается возможность использования этого же комплекса для других задач информационного обеспечения целенаправленных перемещений космических аппаратов, в частности, посадки, на основе вычисления оптического потока. Ключевые слова: компьютерное зрение, относительное движение, зрительная система реального времени, оптический поток, сближение, стыковка и посадка космических аппаратов.

Соболев И.А., Дитятев Д.В., Лукичев В.Ю., Войнаш С.А., Соколова В.А., Загидуллин Р.Р. «Разработка бортового комплекса для неразрушающего контроля летательных аппаратов методом акустической эмиссии» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 5, с. 544-548 (2023)

Авиационные технологии и в частности воздушные борта являются важной частью развития России. Они затрагивают как гражданскую часть жизни людей, так и играют ключевую роль в строительстве военного потенциала Российской Федерации (РФ). Было подтверждено в период второй мировой войны, что авиация играет ключевую роль в прикрытии сухопутных войск, в разведке, защите воздушного пространства, сопровождении кораблей, транспорта и т.д. На сегодняшний день летательные аппараты выполняют различные задачи. По своему предназначению и конструкции подразделяются на различные виды. Хоть самолёты и могут отличаться, но у всех них есть кое-что общее – они являются технически сложными и дорогостоящими конструкциями, для безопасной эксплуатации которых требуется постоянный контроль и обслуживание.

Соболев И.А., Бунина Н.А., Максимович Е.Ю., Алексеева Е.А., Соколова В.А., Миранович А.В. «Исследование качества полых корпусных деталей, полученных холодной штамповкой, методом акустической эмиссии» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 7, с. 269-274 (2022)

В результате пластического деформирования происходят изменения в строении металла, все это определяет возникновение акустической эмиссии (АЭ). По полученным экспериментальным данным можно судить о развитии процесса деформации в обрабатываемой заготовке. Переход к исследованию металлов с помощью условных акустико-эмиссионных кривых в безразмерных относительных величинах, может способствовать более быстрому внедрению АЭ в процессы производства, так как вопросы стандартизации, которое, пока еще полностью не решены, при таком подходе остаются в стороне.

Бунина Н.А., Соловьев И.В., Войнаш С.А., Соколова В.А., Ореховская А.А., Карнаухов А.И., Бояршинов И.А. «Акустическая эмиссия при релаксации изделий из титанового сплава» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 6, с. 224-233 (2022)

Проведены испытания на растяжение образцов из титанового сплава ВТ 16 при одновременном измерении параметров акустической эмиссии. Проведены измерения акустического излучения при сжатии и релаксации тарельчатых пружин из титанового сплава ВТ 16. Определён акустический образ сплава в исходном и закалённом состоянии. Выявлены значимые параметры метода акустической эмиссии для анализа эволюции структуры сплава ВТ 16 при его деформации и релаксации. Показана принципиальная возможность диагностики качества и релаксационной стойкости тарельчатых пружин по параметрам метода акустической эмиссии (АЭ) при их деформации сжатием и выдержке под нагрузкой в диапазоне рабочего хода изделия. Как известно, релаксация материала обусловлена перестройкой структуры материала под воздействием различных внутренних и внешних факторов. К внутренним факторам относятся: внутренние напряжения, возникшие при изготовлении изделия, изменение структуры или фазового состава с течением времени или при термической обработке изделия. К внешним факторам относятся: температура, силовое воздействие на изделие, окружающая среда и многие другие факторы. Для работы изделия, в частности тарельчатых пружин, в конкретных условиях эксплуатации подбирают соответствующий сплав. Для пружин материал должен работать в области упругости, причём эта область должна перекрывать существенный диапазон приложенных напряжений. При этом материал должен сохранять свои свойства в течение длительного времени при воздействии существенных нагрузок различного типа. Для выполнения этих условий необходимо строго выполнять все требования технологического процесса, как на стадии получения исходного материала, так и на стадии изготовления изделия из него. Нарушение технологии приводит к изменению структуры материала и потере свойств, заложенных в материал.

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.

Селемон Д.С., Соколова О.М., Хромулина Т.Д., Булкин В.В. «Оценка возможности построения анализатора спектров разнесённых акустических сигналов с использованием типовых электретных микрофонных капсюлей» Методы и устройства передачи и обработки информации, № 21, с. 43-49 (2019)

Проведение измерений при оценке возможного ослабления сигнала условиями трассы распространения или применяемыми средствами защиты (типа шумозащитных акустических экранов) связано с потенциальным различием в амплитудно-частотных характеристик источников, применяемых при измерениях и создания контрольно-измерительной аппаратуры, обеспечивающей анализ характеристик разнесённых акустических сигналов. В статье анализируется возможность применения в разработанной системе анализа спектров акустических сигналов, построенной с использованием графического языка программирования LabView, широко распространённых электретных микрофонных капсюлей. Представлены результаты анализа АЧХ нескольких десятков микрофонных капсюлей. Показано, что различия в характеристика микрофонных пар могут достигать 30 дБ. При использовании стандартного представления характеристик и в октавных или долеоктавных диапазонах могут быть отобраны пары с различием на уровне менее 3 дБ. Сделан вывод о возможности применения системы с такими капсюлями в случаях качественной оценки изменения уровня сигнала, например, в учебном процессе.

Мифтахов Б.И., Солдаткин В.М., Ефремова Е.С., Никитин А.В., Солдаткин В.В. «Модели и анализ методических погрешностей панорамного датчика аэродинамических углов и воздушной скорости с неподвижным приемником и ультразвуковыми измерительными каналами» Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 1, с. 116-120 (2023)

Обосновывается важность достоверной информации об аэродинамических углах и воздушной скорости для пилотирования, управления и обеспечения безопасности полета самолетов и других типов летательных аппаратов в приземном слое атмосферы. Разработаны аналитические модели и приведены результаты расчета методических аэродинамических погрешностей измерения истинной воздушной скорости, приборной скорости, числа Маха и аэродинамических углов атаки и скольжения панорамного датчика параметров вектора воздушной скорости. Рассматриваются пути уменьшения систематических и случайных составляющих методических аэродинамических погрешностей за счет введения поправок в алгоритмы вычисления, реализации принципов комплексирования и оптимальной фильтрации

Мифтахов Б.И., Солдаткин В.М., Ефремова Е.С., Никитин А.В., Солдаткин В.В. «Модели и анализ методических погрешностей панорамного датчика аэродинамических углов и воздушной скорости с неподвижным приемником и ультразвуковыми измерительными каналами» Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 1, с. 116-120 (2023)

Обосновывается важность достоверной информации об аэродинамических углах и воздушной скорости для пилотирования, управления и обеспечения безопасности полета самолетов и других типов летательных аппаратов в приземном слое атмосферы. Разработаны аналитические модели и приведены результаты расчета методических аэродинамических погрешностей измерения истинной воздушной скорости, приборной скорости, числа Маха и аэродинамических углов атаки и скольжения панорамного датчика параметров вектора воздушной скорости. Рассматриваются пути уменьшения систематических и случайных составляющих методических аэродинамических погрешностей за счет введения поправок в алгоритмы вычисления, реализации принципов комплексирования и оптимальной фильтрации

Соловьев В.О., Шведов И.М. «Разработка алгоритма вычисления эффективных параметров взрывного импульса при взрывореактивном разрушении породных массивов» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 4, с. 100-108 (2023)

Выполнено моделирование изменения спектральной плотности импульса напряжений при работе взрывореактивного комплекса в породном массиве. Разработан алгоритм вычисления распределения спектральной плотности импульса давления для нестационарных газодинамических процессов с учетом физико-механических свойств горных пород. Ключевые слова: взрывореактивный способ, разрушение горных пород, спектральный анализ, импульс давления

Соловьёв В.О., Шведов И.М. «Исследование особенностей скоростей роста трещин в горных породах при взрывореактивном способе их разрушения» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 5, с. 72-80 (2021)

Исследована модель газодинамической неустойчивости во взрывном канале при взрывореактивном способе разрушения горных пород. Определены скорости развития трещин и области затухания упругих колебаний в породном массиве. Предложен критический амплитудный порог упругих колебаний, превышение которого свидетельствует о начале роста трещин в сплошной среде. Ключевые слова: горные породы, взрывореактивный способ, газодинамический процесс, рост трещин

Кузьменко А.П., Тан М.М., Киричек А.В., Соловьев Д.Л., Баринов С.В. «Опытное подтверждение интерференционного механизма ударно-волнового деформационного структурирования материалов» Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии, 10, № 2, с. 98-120 (2020)

Цель исследования. В условиях интенсивного пластического импульсно-периодического деформирования образцов стали 45 в форме параллелепипеда с кратными размерами установить возможность упрочнения за счет интерференции волн нагрузки и разгрузки. Методы. Из образцов стали 45 в форме параллелепипеда с кратно задаваемыми размерами после пластического деформирования методом статико-импульсного деформирования (СИД) были изготовлены шлифы с ориентацией вдоль, перпендикулярно и под углом 45° относительно направления ударного воздействия. С использованием конфокальной и сканирующей электронной микроскопии, включая дифракцию обратно-рассеянных электронов, рентгеновскую дифрактометрию, проведен комплексный анализ возникающего в условиях пластического деформирования таких образцов структурирования на макро-, микро-, мезо- и наноуровнях. Результаты. Показано, что формирование полосовых дислокационных структур с размерами ∼25 мкм (пространственный параметр самоорганизации) под действием ударно-волнового модуляционного механизма происходит только при кратности поперечных размеров образцов расстояниям такого переноса за время распространения поперечного и продольного звуков в стали, существенно превышающее время релаксации дислокаций. С учетом значения верхней частоты возбуждаемых при СИД пластических волн f∼30 кГц волны нагрузки и разгрузки, обладая когерентностью, при интерференции создают стоячие волны с размерами, которые кратны поперечным размерам образцов. Управляющими параметрами для самоорганизованного образования полосовых дислокационных структур выступают скорости распространения пластических и ударных волн, а также связанных с ними скорости переноса дислокаций. Заключение. По результатам проведенного многоуровневого (на макро-, микро-, мезо- и наноуровнях) структурного анализа предложен интерференционный механизм ударно-волнового деформационного упрочнения металлических материалов. Установлено, что в образцах, подвергнутых СИД, в условиях кратности их размеров возбуждаемым при интерференции волн нагрузки и разгрузки стоячих волн происходит их самоорганизованное дислокационное структурирование с образованием периодической полосовой структуры.

Бунина Н.А., Соловьев И.В., Войнаш С.А., Соколова В.А., Ореховская А.А., Карнаухов А.И., Бояршинов И.А. «Акустическая эмиссия при релаксации изделий из титанового сплава» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 6, с. 224-233 (2022)

Проведены испытания на растяжение образцов из титанового сплава ВТ 16 при одновременном измерении параметров акустической эмиссии. Проведены измерения акустического излучения при сжатии и релаксации тарельчатых пружин из титанового сплава ВТ 16. Определён акустический образ сплава в исходном и закалённом состоянии. Выявлены значимые параметры метода акустической эмиссии для анализа эволюции структуры сплава ВТ 16 при его деформации и релаксации. Показана принципиальная возможность диагностики качества и релаксационной стойкости тарельчатых пружин по параметрам метода акустической эмиссии (АЭ) при их деформации сжатием и выдержке под нагрузкой в диапазоне рабочего хода изделия. Как известно, релаксация материала обусловлена перестройкой структуры материала под воздействием различных внутренних и внешних факторов. К внутренним факторам относятся: внутренние напряжения, возникшие при изготовлении изделия, изменение структуры или фазового состава с течением времени или при термической обработке изделия. К внешним факторам относятся: температура, силовое воздействие на изделие, окружающая среда и многие другие факторы. Для работы изделия, в частности тарельчатых пружин, в конкретных условиях эксплуатации подбирают соответствующий сплав. Для пружин материал должен работать в области упругости, причём эта область должна перекрывать существенный диапазон приложенных напряжений. При этом материал должен сохранять свои свойства в течение длительного времени при воздействии существенных нагрузок различного типа. Для выполнения этих условий необходимо строго выполнять все требования технологического процесса, как на стадии получения исходного материала, так и на стадии изготовления изделия из него. Нарушение технологии приводит к изменению структуры материала и потере свойств, заложенных в материал.

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.

Яровая Т.С., Антонов А.И., Матвеева И.В., Соломатин Е.О. «Оценка влияния перегородок неполной высоты на акустические параметры помещения» Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета (ТГАСУ), 25, № 1, с. 122-123 (2023)

В современной практике обслуживания населения широкое распространение имеют операционные залы. Они относятся к помещениям с массовым пребыванием людей. В этом случае на качество обслуживания операторами клиентов оказывает влияние большое количество одновременно разговаривающих между собой людей. В результате этого снижается слышимость и разборчивость речи в паре оператор–клиент. Для повышения качества обслуживания клиентов в операционных залах устраиваются выгородки из перегородок неполной высоты. В этом случае общее пространство помещения представляет собой отдельные акустически связанные объемы, формирование акустического режима в которых является сложным многофакторным процессом. Цель. Разработка методики оценки изменения акустического режима в выделенных пространствах помещений с массовым пребыванием людей с позиций обеспечения в них разборчивости речи. Материалы и методы. Предлагается методика оценки разборчивости речи между оператором и клиентом, находящимися в выделенных перегородками неполной высоты пространствах. Результаты. Представлена методика оценки изменения акустического режима в выделенных пространствах помещения с позиций обеспечения в них разборчивости речи. Дан пример использования методики для решения конкретной задачи. Выводы. Методика и разработанная для ее реализации компьютерная программа дают возможность обеспечивать необходимый акустический режим путем целенаправленного проектирования объемно-планировочных решений выгородок и определения необходимых звукопоглощающих и звукоизолирующих характеристик ограждений.

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.

Попов В.В., Сорокин С.В. «Уточненный анализ отражения изгибной волны от кромки балки уменьшающейся толщины» Морские интеллектуальные технологии, 4, № 4-1, с. 20-25 (2022)

Публикация в 1987 году статьи М.А. Миронова о полном отсутствии отражения изгибной волны от кромки балки переменной толщины в случае, когда толщина кромки равна нулю, послужила толчком к развитию целого направления виброакустики, получившего в современной литературе название «теория акустических чёрных дыр». Как отмечалось самим М.А. Мироновым, свести толщину до нуля практически невозможно, и им был предложен упрощенный способ учета ненулевой толщины кромки. Новизна исследования, результаты которого представлены в данной статье, состоит в строгом учете конечного значения толщины кромки, и, соответственно, в уточнении формы профиля участка переменной толщины. Аналитическое решение задачи нахождения коэффициента отражения позволило провести исследование его зависимости от параметров «акустической чёрной дыры» и оценить погрешность упрощенного описания. В статье показано, что упрощения несколько завышают величину коэффициента отражения и, таким образом, дают осторожную оценку эффективности «акустических чёрных дыр». Ключевые слова: балка переменной толщины, изгибная волна, коэффициент отражения, условие плавности профиля, эффект «акустической чёрной дыры»

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.

Докторов А.Н., Матерухин С.Е., Сочнева Н.А. «Разработка генератора опорной частоты цифрового вычислительного синтезатора на основе резонатора на поверхностных акустических волнах» Методы и устройства передачи и обработки информации, № 22, с. 4-9 (2020)

Описаны основные этапы разработки высокочастотного малошумящего генератора опорной частоты, имеющего в своем составе резонатор на поверхностных акустических волнах. Рассматривается эквивалентная схема ПАВ резонатора, составлена схемотехническая модель схемы генератора Колпица на его основе. Схемотехническое моделирование позволило проверить расчетные параметры элементов схемы ГОЧ. Разработана топология печатных плат задающего генератора с выходными частотами 304 и 433 МГц, приведены фотографии печатных плат с установленными элементами и результаты измерений спектральных характеристик.

Шахвердян Т.А., Вайсберг О.Л., Срама Р. «Изучение межпланетной и межзвездной пыли вблизи Солнца в миссии Интергелиозонд (детектор пыли ПИПЛС-А)» Механика, управление и информатика, № 6, с. 144-150 (2012)

Цель эксперимента – изучение пыли в Солнечной системе: химического состава, массы, зарядов частиц вблизи Солнца и их пространственного распределения. Прибор представляет собой пылевой телескоп, состоящий из измерителя траектории частиц и масс-анализатора.

Шахматов Е.В., Иголкин А.А., Свербилов В.Я., Стадник Д.М., Илюхин В.Н. «Исследование характеристик регулятора давления газа с глушителем шума» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 6, с. 10-20 (2021)

Работа регуляторов давления газа при большом перепаде давления сопровождается высоким уровнем шума, для снижения которого используются глушители, устанавливаемые непосредственно за регулятором или встраиваемые в его конструкцию. Однако введение глушителя шума в конструкцию регулятора оказывает существенное влияние на статические и динамические характеристики регулятора, в связи с чем требуется проведение анализа динамики системы в целом. В статье представлены результаты исследования динамических характеристик модернизированного серийного регулятора со встроенным глушителем шума, проведен анализ устойчивости системы в линейной постановке и рассмотрено совместное влияние на динамику системы параметров глушителя и регулятора. Результаты можно использовать при проектировании регуляторов давления газа в составе с глушителями шума. Ключевые слова: регулятор давления газа, глушитель шума, устойчивость, переходные процессы, математическая модель

Балтер Б.М., Егоров В.В., Котцов В.А., Стальная М.В. «Корреляционные портреты гиперспектральных данных дистанционного зондирования» Механика, управление и информатика, № 1, с. 510-518 (2009)

Описывается метод анализа пространственной изменчивости объектов зондируемой поверхности по данным гиперспектральной съемки. Метод базируется на использовании корреляционных портретов – матриц межканальных корреляций значений спектральной яркости. Дается алгоритм построения карт изменчивости исследуемой территории, который состоит в вычислении корреляционного портрета участка поверхности с известной изменчивостью, выбираемого в качестве эталона с последующим отысканием участков-аналогов на изображении тестовой территории. Приводятся примеры использования таких карт для обнаружения очагов лесных пожаров и изучения геологической структуры территории.

Красиков А.В., Марков М.А., Красиков В.Л., Кравченко И.Н., Старицын М.В., Быкова А.Д., Беляков А.Н. «Влияние параметров вибрации при электроосаждении композиционных покрытий NI–SIC из вибрационно-стабилизированной суспензии» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 4, с. 21-27 (2022)

Исследовано влияние параметров вибрации на электросаждение композиционного покрытия Ni–SiC из вибрационно-стабилизированной суспензии. Показано, что повышение частоты вибрации приводит к снижению объемной доли включений карбида кремния и небольшому повышению выхода по току. Увеличение амплитуды колебаний увеличивает объемную долю SiC в композиционном покрытии, однако при этом покрытие становится неоднородным и на различных участках образцов осаждается различное количество частиц карбида кремния. На основании проведенных исследований рекомендован режим вибрации для осаждения покрытия Ni–SiC c равномерным распределением частиц карбида кремния. Ключевые слова: вибрационный метод, электроосаждение, композиционные покрытия, суспензия, гальваника, электролит, гранулометрический состав порошков, металлографические исследования, картирование

Вильданов А.Р., Тухфатуллин А.Р., Шустрова М.Л., Староверова Н.А. «Разработка интеллектуального программного модуля распознавания изображений для звуковых очков» Инженерный вестник Дона, № 12, с. 127-135 (2022)

Проведен обзор носимых устройств, повышающих качество распознавания пользователем объектов окружающего мира, раскрыт процесс разработки интеллектуального модуля распознавания объектов городской инфраструктуры для «звуковых очков» – устройства, предназначенного для незрячих пользователей. Охарактеризован функционал разрабатываемого модуля, его архитектура, описан процесс и результаты обучения нейросети для распознавания объектов, а также приведен алгоритм идентификации цвета светофоров. Приведены результаты тестирования разработанного программного модуля.

Старовойтов Э.И., Леоненко Д.В. «Резонансные колебания трехслойной цилиндрической оболочки с упругим наполнителем» Механика композиционных материалов и конструкций, 22, № 1, с. 60-68 (2016)

Приведена постановка и решение задачи о вынужденных колебаниях трехслойной цилиндрической оболочки, заполненной упругой средой (наполнителем). Для изотропных несущих слоев приняты гипотезы Кирхгофа–Лява. В толстом заполнителе учитывается работа поперечного сдвига и обжатие по толщине. Изменение перемещений принято линейным по поперечной координате. На границах контакта используются условия непрерывности перемещений. Учтены радиальные и окружные силы инерции. Реакция упругого наполнителя описывается моделью Винклера. Получен ряд аналитических решений и проведен численный анализ зависимостей перемещений при действии резонансного нагружения.

Мягкова И.Н., Панасюк М.И., Денисов Ю.И., Калегаев В.В., Старостин Л.И. «Вариации потока релятивистских электронов внешнего радиационного пояса земли в марте 2009 г. – первые результаты прибора "ЭЛЕКТРОН-М-ПЕСКА" ("КОРОНАС-ФОТОН")» Механика, управление и информатика, № 3, с. 196-205 (2010)

Выполнен анализ возрастания потоков электронов c энергиями 1–4 МэВ, регистрировавшихся на спутнике «КОРОНАС-ФОТОН» во внешнем радиационном поясе Земли в середине марта 2009 г. Возрастание наблюдалось после слабых магнитных возмущений, вызванных приходом к Земле 13 марта 2009 г. высокоскоростного потока солнечного ветра. Обсуждаются возможные физические причины этого возрастания потока релятивистских электронов во внешнем радиационном поясе. Ключевые слова: релятивистские электроны, внешний радиационный пояс Земли, магнитные возмущения, солнечный ветер.

Калегаев В.В., Парунакян Д.А., Баринова В.О., Денисов Ю.И., Мягкова И.Н., Панасюк М.И., Старостин Л.И. «Система обработки и хранения данных измерений прибора "ЭЛЕКТРОН-М-ПЕСКА" в эксперименте на ИСЗ "КОРОНАС-ФОТОН"» Механика, управление и информатика, № 3, с. 206-216 (2010)

Полностью автоматизированная система обработки и хранения данных измерений прибора "ЭЛЕКТРОН-М-ПЕСКА" в эксперименте на спутнике "КОРОНАС-ФОТОН" разработана на основе программно-аппаратного комплекса HP Proliant DL-385 – Система управления базами данных (СУБД) Oracle. Для доступа к данным созданы веб-формы, размещенные на Интернет-портале Центра данных оперативного космического мониторинга НИИЯФ (ЦДОКМ НИИЯФ) http://smdc.sinp.msu.ru. Потоки энергичных заряженных частиц, зарегистрированные прибором за последние два часа и за последние 12 ч непрерывных измерений, размещаются на главной странице портала ЦДОКМ НИИЯФ в разделе "Космическая погода". Ключевые слова: космическая радиация, околоземное космическое пространство, базы данных

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».

Зайцев Ф.С., Шишкин А.Г., Сычугов Д.Ю., Лукаш В.Э., Митришкин Ю.В., Хайрутдинов Р.Р., Степанов С.В., Сучков Е.П. «Структура и функциональные возможности комплекса имитационного моделирования "виртуальный токамак"» Механика, управление и информатика, № 5, с. 123-134 (2011)

Описаны концепция комплекса программ «Виртуальный токамак», его функциональные возможности, основные компоненты и способ использования. Обсуждены место и роль проекта в развитии промышленного применения управляемого термоядерного синтеза в России и за рубежом для производства энергии. Рассмотрены проблемы применения современных компьютерных систем решения задач комплексного моделирования плазмы. Сформулированы требования к вычислительным системам и подготовке кадров. Россия, имеющая признанные теоретическую и вычислительную школы, может стать мировым лидером в имитационном моделировании токамака путем относительно небольших инвестиций с целью создания инновационных технологий для последующего внедрения в промышленность. Ключевые слова: математическое моделирование, токамак, комплекс программ, управляемый термоядерный синтез.

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.

Алтай Е., Федоров А.В., Степанова К.А., Кузиванов Д.О. «Оценка эффективности методов обработки сигналов акустической эмиссии при реализации полиномиальных цифровых фильтров» Омский научный вестник, № 3, с. 128-134 (2022)

Представлен метод обработки сигнала акустической эмиссии (АЭ) для выделения информационной и помеховой составляющей из зашумленной записи. Метод основан на полиномиальной цифровой фильтрации. Для компенсации вносимых искажений фильтрами предложена схема двунаправленной обработки сигнала АЭ. Проанализирована работоспособность метода фильтрации зашумленной записи и на основе количественных показателей проведена оценка обработки. Результаты оценки показали, что представленный метод фильтрации обеспечивает устойчивость влияющим помехам и высокую точность обработки записи сигнала АЭ при сравнении с ближайшими аналогами.

Алтай Е., Федоров А.В., Степанова К.А., Кузиванов Д.О. «Экспериментальное определение значимости статистической оценки параметров, характеризующих вторичные диагностические показатели акустической эмиссии» Известия высших учебных заведений. Приборостроение, 65, № 10, с. 735-746 (2022)

Статистическая оценка вторичных диагностических показателей акустической эмиссии (АЭ) является неотъемлемой частью процесса обработки сигнала после применения методов фильтрации. Представлены результаты анализа параметров АЭ с использованием метода полиномиальной цифровой двунаправленной фильтрации помехи АЭ, полученной при АЭ-контроле двух инструментов в процессе фрезерования. Проанализирована работоспособность данного метода фильтрации при определении различия между исходными и отфильтрованными сигналами АЭ. Выделены фрагменты информационной и помеховой составляющих сигнала, что позволило экспериментально определить показатель сигнал/помеха. Установлено, что использование полиномиального цифрового метода двунаправленной фильтрации повышает качество обработки сигнала и позволяет обнаружить статистически значимые корреляционные связи между параметрами АЭ-сигналов при контроле дефектного и бездефектного инструмента. Линейной регрессионной моделью охарактеризована зависимость, описывающая отношение вторичных диагностических показателей дефектного инструмента к показателям бездефектного инструмента при АЭ-контроле.

Ковалевич А.С., Кинжагулов И.Ю., Степанова К.А., Кузиванов Д.О. «Экспериментальное исследование параметров акустической эмиссии при циклических испытаниях металлических изделий аддитивного производства» Известия высших учебных заведений. Приборостроение, 66, № 2, с. 139-147 (2023)

Исследована кинетика разрушения металлических изделий, выполненных c использованием технологий аддитивного производства, а именно селективным лазерным плавлением. Особенности процесса изготовления изделий данным методом приводят к образованию в материале различного рода структурных неоднородностей, которые, в свою очередь, влияют на прочностные характеристики. Использование метода акустической эмиссии при исследовании кинетики разрушения позволяет выявлять в материале зарождение процессов усталостного разрушения.

Лоскутов А.И., Шиян А.Н., Столяров А.В., Татаренков А.Н., Жураховский А.А. «Алгоритм контроля технического состояния бортовой аппаратуры космических аппаратов с учетом формирования признаков переходных процессов нейронной сетью» Авиакосмическое приборостроение, № 7, с. 19-26 (2023)

Рассматриваются вопросы контроля технического состояния бортовой аппаратуры космических аппаратов. Осуществлена математическая постановка задачи разработки алгоритма контроля технического состояния с целью повышения полноты. Данная цель может быть достигнута путем формирования дополнительных признаков, которые позволят обнаружить дефекты, характеризуемые аномальными параметрами переходных процессов состояний бортовой аппаратуры. Разработан алгоритм контроля технического состояния бортовой аппаратуры. Особенностью данного алгоритма является контроль параметров переходных процессов с формированием дополнительных признаков нейронной сетью на интервале длительности переходного процесса. Приведены результаты моделирования процесса контроля приборов системы управления движением космического аппарата с расчетом показателя полноты контроля. Применение алгоритма позволяет повысить эффективность функционального контроля бортовой аппаратуры за счет повышения его полноты. Ключевые слова: бортовая аппаратура, космический аппарат, алгоритм, контроль технического состояния, полнота контроля, нейронная сеть, переходный процесс. DOI: 10.25791/aviakosmos.7.2023.1349

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.

Страупе С.С. «Лауреаты Нобелевской премии 2022 года по физике – Ален Аспе, Джон Клаузер и Антон Цайлингер» Природа, № 12, с. 40-49 (2022)

Нобелевская премия по физике 2022 г. присуждена Алену Аспе (Франция), Джону Клаузеру (США) и Антону Цайлингеру (Австрия) «за эксперименты с запутанными фотонами, установившие нарушение неравенств Белла и ставшие пионерными в области науки о квантовой информации». Эти исследования открывают путь к созданию квантовых компьютеров и делают возможным существование генераторов истинно случайных чисел и систем распределения криптографических ключей, секретность которых гарантирована самими законами физики.

Стрельников К.Н. «Использование особенностей современного представления цифровых видеоданых для оптимизации алгоритмов обработки» Механика, управление и информатика, № 6, с. 277-281 (2011)

Предлагается быстрый алгоритм обнаружения объектов с помощью поворотной IP-камеры. Высокая скорость достигается благодаря новому подходу к оптимизации обработки кодированного видеопотока с использованием служебной информации кодека

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

Стурова И.В. «Действие пульсирующего источника в жидкости при наличии сдвигового слоя» Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук), 68, № 3, с. 14-26 (2023)

Решена двумерная нестационарная задача о развитии волнового движения в двухслойной жидкости конечной глубины, ограниченной сверху свободной поверхностью. Рассмотрены случаи, когда в невозмущенном состоянии один из слоев покоится, а в другом (приповерхностном или придонном) горизонтальная скорость потока линейно меняется по глубине. Определены дисперсионные зависимости и групповые скорости трех волновых мод, возникающих при наличии сдвигового потока. Вычислены вертикальные смещения свободной поверхности, вызванные включением пульсирующего источника, расположенного в изначально неподвижном слое жидкости. Задача рассматривается в линейной постановке, жидкость предполагается идеальной и несжимаемой.

Стяжкин В.А., Аустер Г.У., Магнец В. «Магнитный эксперимент Гелиомаг в проекте Интергелиозонд» Механика, управление и информатика, № 6, с. 169-177 (2012)

Магнитные измерения в проекте Интергелиозонд предлагается выполнять магнитометром «Гелиомаг». Основные научные задачи – исследование межпланетного магнитного поля с близких расстояний в окрестности Солнца. Магнитометр «Гелиомаг» – трехкомпонентный феррозондовый магнитометр, состоящий из блока электроники и двух датчиков. Прибор измеряет магнитное поле в диапазоне ±1000 нТ с чувствительностью 0,1 нТ и скоростью измерения от 0,5 до 64 векторов в секунду. Для уменьшения влияния теплового излучения Солнца на метрологические характеристики прибора разрабатываются меры его защиты. Датчики размещаются на выносной штанге в тени космического аппарата и покрываются собственным теплозащитным экраном. Электронный блок размещается на корпусе КА под общей теплоизоляцией.

Исаев С.А., Усачов А.Е., Сустин С.А., Никущенко Д.В., Судаков А.Г., Тряскин Н.В. «Численное моделирование двумерного и пространственного нестационарного обтекания толстых профилей и крыльев малого удлинения со щелевым отсосом в вихревой ячейке применительно к гибридным аэростатическим аппаратам» Инженерно-физический журнал, 96, № 3, с. 746-757 (2023)

С помощью численного моделирования на основе осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса при их замыкании SST-моделью турбулентности проведено сравнение автоколебательных режимов обтекания толстого профиля и крыла малого удлинения с вихревой ячейкой при наличии и отсутствии щелевого отсоса. Включение отсоса с размещением вентилятора в отводящем канале и выбросом струи в районе задней кромки двумерного профиля, а также отсос в двигательную установку на внутреннем контуре вихревой ячейки толстого крыла стабилизируют обтекание тел и существенно улучшают их аэродинамические характеристики. В двумерном случае аэродинамическое качество возрастает до 7, в трехмерном варианте увеличивается до 2.7.

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.

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

Семенюк Н.А., Кузнецова Ю.В., Суриков Вад.И., Суриков Вал.И., Теплоухов А.А. «Применение диоксида ванадия в приборах акустического каротаж» Омский научный вестник, № 4, с. 151-155 (2018)

Проведено исследование элементного состава образцов диоксида ванадия, применяемого в качестве термодатчика в каротажных комплексах после серии 0, 15, 30, 50 термоциклов. Изучено влияние термоциклирования на элементный состав поверхности диоксида ванадия и электрические свойства VO2 в окрестностях фазового перехода. Установлено изменение электрических свойств материала в области фазового перехода металл–полупроводник. Выявлено, что величина скачка электросопротивления при фазовом переходе заметно меньше для образца после серии 50 термоциклов по сравнению с исходным образцом.

Семенюк Н.А., Кузнецова Ю.В., Суриков Вад.И., Суриков Вал.И., Теплоухов А.А. «Применение диоксида ванадия в приборах акустического каротаж» Омский научный вестник, № 4, с. 151-155 (2018)

Проведено исследование элементного состава образцов диоксида ванадия, применяемого в качестве термодатчика в каротажных комплексах после серии 0, 15, 30, 50 термоциклов. Изучено влияние термоциклирования на элементный состав поверхности диоксида ванадия и электрические свойства VO2 в окрестностях фазового перехода. Установлено изменение электрических свойств материала в области фазового перехода металл–полупроводник. Выявлено, что величина скачка электросопротивления при фазовом переходе заметно меньше для образца после серии 50 термоциклов по сравнению с исходным образцом.

Исаев С.А., Усачов А.Е., Сустин С.А., Никущенко Д.В., Судаков А.Г., Тряскин Н.В. «Численное моделирование двумерного и пространственного нестационарного обтекания толстых профилей и крыльев малого удлинения со щелевым отсосом в вихревой ячейке применительно к гибридным аэростатическим аппаратам» Инженерно-физический журнал, 96, № 3, с. 746-757 (2023)

С помощью численного моделирования на основе осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса при их замыкании SST-моделью турбулентности проведено сравнение автоколебательных режимов обтекания толстого профиля и крыла малого удлинения с вихревой ячейкой при наличии и отсутствии щелевого отсоса. Включение отсоса с размещением вентилятора в отводящем канале и выбросом струи в районе задней кромки двумерного профиля, а также отсос в двигательную установку на внутреннем контуре вихревой ячейки толстого крыла стабилизируют обтекание тел и существенно улучшают их аэродинамические характеристики. В двумерном случае аэродинамическое качество возрастает до 7, в трехмерном варианте увеличивается до 2.7.

Сиренко А.Г., Сутырин О.Г. «Импульсная нагрузка на стенку при взаимодействии ударной волны с эллипсоидальным пристеночным пузырем газа повышенной плотности» Письма в Журнал технической физики, 49, № 16, с. 33-37 (2023)

На основе численного решения уравнений Эйлера исследована задача о взаимодействии ударной волны с эллипсоидальным газовым пузырем повышенной плотности, прилегающим к твердой стенке. Описан процесс преломления и фокусировки ударной волны – формирования и отражения поперечных скачков уплотнения от оси симметрии и стенки. Обнаружено, что в зависимости от формы пузыря реализуются качественно различные режимы течения, в которых фокусировка волны на оси симметрии происходит до или после начала отражения прошедшей по пузырю волны от стенки. Исследована сеточная сходимость различных мер импульсного ударно-волнового воздействия на стенку и определена их зависимость от формы пузыря. Наибольший импульс давления достигается для слегка сплюснутых пузырей, когда поперечные волны фокусируются у центра стенки сразу после отражения от нее плоской прошедшей волны. Ключевые слова: ударная волна, газовый пузырь, стенка, фокусировка, кумуляция.

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.

Зайцев Ф.С., Шишкин А.Г., Сычугов Д.Ю., Лукаш В.Э., Митришкин Ю.В., Хайрутдинов Р.Р., Степанов С.В., Сучков Е.П. «Структура и функциональные возможности комплекса имитационного моделирования "виртуальный токамак"» Механика, управление и информатика, № 5, с. 123-134 (2011)

Описаны концепция комплекса программ «Виртуальный токамак», его функциональные возможности, основные компоненты и способ использования. Обсуждены место и роль проекта в развитии промышленного применения управляемого термоядерного синтеза в России и за рубежом для производства энергии. Рассмотрены проблемы применения современных компьютерных систем решения задач комплексного моделирования плазмы. Сформулированы требования к вычислительным системам и подготовке кадров. Россия, имеющая признанные теоретическую и вычислительную школы, может стать мировым лидером в имитационном моделировании токамака путем относительно небольших инвестиций с целью создания инновационных технологий для последующего внедрения в промышленность. Ключевые слова: математическое моделирование, токамак, комплекс программ, управляемый термоядерный синтез.

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.

Зайцев Ф.С., Шишкин А.Г., Сычугов Д.Ю., Лукаш В.Э., Митришкин Ю.В., Хайрутдинов Р.Р., Степанов С.В., Сучков Е.П. «Структура и функциональные возможности комплекса имитационного моделирования "виртуальный токамак"» Механика, управление и информатика, № 5, с. 123-134 (2011)

Описаны концепция комплекса программ «Виртуальный токамак», его функциональные возможности, основные компоненты и способ использования. Обсуждены место и роль проекта в развитии промышленного применения управляемого термоядерного синтеза в России и за рубежом для производства энергии. Рассмотрены проблемы применения современных компьютерных систем решения задач комплексного моделирования плазмы. Сформулированы требования к вычислительным системам и подготовке кадров. Россия, имеющая признанные теоретическую и вычислительную школы, может стать мировым лидером в имитационном моделировании токамака путем относительно небольших инвестиций с целью создания инновационных технологий для последующего внедрения в промышленность. Ключевые слова: математическое моделирование, токамак, комплекс программ, управляемый термоядерный синтез.

Кирпичников В.Ю., Смольников В.Ю., Скобля Е.С., Сятковский А.И. «Экспериментальное исследование способов улучшения акустических свойств бумажно-слоистых пластиков» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 4, с. 178-183 (2023)

Исследована эффективность двух способов уменьшения вибрации и звукоизлучения пластины из бумажно-слоистого пластика (ламината). Установлено, что включение в конструкцию пластика полимерной поливинилацетатной пленки или облицовка пластины из пластика армированным вибропоглощающим покрытием на основе пленки и алюминиевой фольги или пластика приводит к существенному улучшению ее виброакустических характеристик. Наиболее существенное уменьшение вибрации и звукоизлучения зарегистрировано при нанесении покрытия с алюминиевой фольгой, толщина которой в шесть раз меньше толщины демпфируемой пластиковой пластины. DOI: 10.15372/PMTF202215236