Мустафа Б.А., Искендирова А.М., Ануар Г.А., Ергалиев Д.С., Абдирашев О.К. «Удаление космического мусора с геостационарной орбиты» Труды международного симпозиума "Надежность и качество", № 2, с. 115-118 (2021)

Рассматривается образование космического мусора, и его влияние на функционирующие космические аппараты. Представлена информация о том, к чему может привести не своевременное решение проблемы космического мусора, и негативное последствия для космической сферы. Исследованы методы борьбы c космическим мусором на геостационарной орбите. Даны сведение о перспективных методах удаление космического мусора от геостационарный орбиты. Представлены в виде графиков состояние геостационарной орбиты.

Абдрашитов А.А., Марфин Е.А. «Возбуждение акустических мод гармониками тона отверстия в струйном осцилляторе Гельмгольца» Акустический журнал, 69, № 4, с. 430-437 (2023)

Проведено экспериментальное исследование возбуждения периодических колебаний давления в модели струйного осциллятора Гельмгольца с цилиндрической камерой при натекании круглой струи воздуха на острую кромку выходного отверстия. Исследовалась эволюция амплитудно-частотного спектра тона отверстия от его возникновения при скорости струи около 2 м/с до возбуждения первой моды акустического резонанса на частоте Гельмгольца. Тон отверстия представлял собой семейство гармоник, последовательно усложняющееся по мере увеличения длины и скорости струи. Изучено последовательное возникновение семейства акустических мод на гармониках струйного тона при дальнейшем увеличении скорости струи. Моды на частоте Гельмгольца возникали поочередно на гармониках тона отверстия в полосе усиления резонатора, начиная с наивысшей гармоники. Первая мода возникала на наивысшей гармонике, вторая мода возникала на предыдущей гармонике и т.д. Завершающая мода возникала на основной гармонике тона отверстия и имела максимальную амплитуду. При дальнейшем увеличении числа Рейнольдса периодические колебания давления переходили в неупорядоченные турбулентные пульсации. При достаточном размере камеры и скорости струи на наивысшей гармонике тона отверстия возникал азимутальный и полуволновой резонансы. Наибольшее число Рейнольдса, при котором наблюдался резонанс на частоте Гельмгольца, составляло 10⁵.

Пирозерский А.Л., Чарная Е.В., Абдуламонов Х.А., Недбай А.И., Кумзеров Ю.А., Фокин А.В., Хомутова А.С. «Акустические исследования плавления и кристаллизации эвтектических сплавов галлий-серебро в пористых стеклах» Акустический журнал, 69, № 4, с. 446-452 (2023)

Представлены результаты акустических исследований процессов плавления и кристаллизации сплавов Ag–Ga с содержанием серебра 1.5 и 3 ат. %, внедренных в пористые стекла со средним размером пор 13 нм. Измерены температурные зависимости скорости продольных ультразвуковых волн модифицированным импульсно-фазовым методом на частоте 7 МГц в диапазоне 200–325 К при полных и частичных циклах охлаждение нагрев. На температурных зависимостях скорости ультразвука наблюдались области, соответствующие фазовым переходам. Выявлены существенные изменения фазовой диаграммы объемного сплава вследствие наноструктурирования. Показано, что при разных составах сплава в порах формируются сегрегаты с различной кристаллической структурой.

Абрашкин А.А., Пелиновский Е.Н. «Два пути обобщения волн Герстнера в теории волн на глубокой воде» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 66, № 1, с. 130-144 (2023)

Традиционно волны на воде изучают в предположении их потенциальности. Но в натурных условиях это приближение не всегда справедливо. Завихренность привносят сдвиговые течения, повсеместно присутствующие в океане. Она также генерируется в приповерхностном слое жидкости в результате действия ветра. При учёте этих факторов модели, разработанные для потенциальных волн, требуют уточнения и обобщения. Настоящая работа посвящена обзору достижений в области аналитического описания поверхностных волн на глубокой воде с учётом завихренности. За основу изложения выбран лагранжев подход. В центре внимания – волна Герстнера – частное точное решение уравнения Эйлера. Обсуждаются два способа её обобщения. Первый предполагает рассмотрение слабонелинейных стационарных волн с более общим, чем в герстнеровской волне, распределением завихренности (волны Гуйона). Второй способ – это построение точных решений для волн с неоднородным и нестационарным распределением давления на свободной поверхности (обобщённые волны Герстнера).

Стекольщиков О.Ю., Абубекеров М.К., Байгуттуев А.А., Бирюков А.В., Захаров А.И., Крусанова Н.Л., Миронов А.В., Мошкалёв В.Г., Прохоров М.Е., Тучин М.С. «Малогабаритный датчик звёздной ориентации для наноспутников» Механика, управление и информатика, 7, № 2, с. 109-119 (2015)

В последние годы быстро растет число микрои наноспутников – космических аппаратов с массами в десятки и единицы килограмм. Также как и «большие» спутники малые космические аппараты нуждаются в приборах для определения – гироскопах, звёздных датчиках, датчиках направления на Солнце и на центр Земли. Причём эти датчики должны быть существенно более лёгкими, компактными и, самое главное, более дешёвыми, чем их «большие братья». И при этом эти датчики должны оставаться достаточно точными. Некоторые из этих приборов – гироскопы, датчики Солнца и Земли – уже присутствуют на рынке малых космических аппаратов, но звёздных датчиков, особенно для наноспутников, там пока нет. В работе описывается звездный нанодатчик ориентации, совместно разрабатываемый ООО «Азмерит» и ГАИШ МГУ.

Мелкумян А.А., Белов А.В., Абунина М.А., Шлык Н.С., Абунин А.А., Оленева В.А., Янке В.Г. «Форбуш-понижения, связанные с корональными дырами, корональными выбросами из активных областей и волоконными выбросами: сравнение в солнечных циклах 23 и 24» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 5, с. 581-598 (2023)

Исследуется сходство и различие Форбуш-понижений в солнечных циклах 23 и 24. Анализ проводился для групп событий, связанных с разными типами солнечных источников: корональными выбросами массы из активных областей, сопровождавшимися солнечными вспышками (группа СМЕ1); волоконными выбросами вне активных областей (группа СМЕ2); высокоскоростными потоками из корональных дыр (группа СН). Исследовались распределения и взаимосвязи различных параметров: амплитуды Форбуш-понижений; максимальных в течение события значений почасового уменьшения плотности космических лучей, экваториальной анизотропии космических лучей, скорости солнечного ветра, напряженности магнитного поля, а также значений скорости солнечного ветра и напряженности магнитного поля за час до начала Форбуш-понижения. Результаты показали, что количество событий, значения параметров и их взаимосвязи зависят от фазы и цикла солнечной активности. В 24-м цикле уменьшилось количество событий в группе СМЕ1, не изменилось в СМЕ2, увеличилось в СН. Значения параметров и разница между ними в разных группах событий выше в цикле 23, характеризующемся большей асимметрией и длинными “хвостами” распределений. Величина Форбуш-понижений в группе СМЕ1 в 23-м цикле зависит сильнее от скорости солнечного ветра, а в цикле 24 – от величины магнитного поля, как и в группе СМЕ2 в обоих солнечных циклах. Множественная линейная регрессия хорошо описывает зависимости параметров Форбуш-понижений в 23-м цикле в группах СМЕ1, СМЕ2, в цикле 24 – в группе СМЕ1.

Шлык Н.С., Белов А.В., Абунина М.А., Абунин А.А. «Эмпирическая модель оценки скоростей и запаздываний межпланетных корональных выбросов массы» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 5, с. 599-608 (2023)

Исследуется поведение скорости межпланетных корональных выбросов массы в зависимости от гелиодолготы источника (ассоциированной солнечной вспышки), начальной скорости выброса и скорости фонового солнечного ветра. В основе моделирования лежат данные о 364 выбросах солнечного вещества, сопровождавшихся вспышками и наблюдавшихся в коронографе SOHO/LASCO, межпланетные аналоги которых были впоследствии зарегистрированы у Земли в период с 1995 по 2021 гг. Описана модель, позволяющая оценивать транзитную и максимальную скорости соответствующего межпланетного возмущения, а также время его прибытия к Земле. Средняя абсолютная ошибка оценки времени распространения межпланетных корональных выбросов массы для рассмотренных 364 событий составляет 11.5 ч, а средняя относительная ошибка – 16.5%.

Мелкумян А.А., Белов А.В., Абунина М.А., Шлык Н.С., Абунин А.А., Оленева В.А., Янке В.Г. «Форбуш-понижения, связанные с корональными дырами, корональными выбросами из активных областей и волоконными выбросами: сравнение в солнечных циклах 23 и 24» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 5, с. 581-598 (2023)

Исследуется сходство и различие Форбуш-понижений в солнечных циклах 23 и 24. Анализ проводился для групп событий, связанных с разными типами солнечных источников: корональными выбросами массы из активных областей, сопровождавшимися солнечными вспышками (группа СМЕ1); волоконными выбросами вне активных областей (группа СМЕ2); высокоскоростными потоками из корональных дыр (группа СН). Исследовались распределения и взаимосвязи различных параметров: амплитуды Форбуш-понижений; максимальных в течение события значений почасового уменьшения плотности космических лучей, экваториальной анизотропии космических лучей, скорости солнечного ветра, напряженности магнитного поля, а также значений скорости солнечного ветра и напряженности магнитного поля за час до начала Форбуш-понижения. Результаты показали, что количество событий, значения параметров и их взаимосвязи зависят от фазы и цикла солнечной активности. В 24-м цикле уменьшилось количество событий в группе СМЕ1, не изменилось в СМЕ2, увеличилось в СН. Значения параметров и разница между ними в разных группах событий выше в цикле 23, характеризующемся большей асимметрией и длинными “хвостами” распределений. Величина Форбуш-понижений в группе СМЕ1 в 23-м цикле зависит сильнее от скорости солнечного ветра, а в цикле 24 – от величины магнитного поля, как и в группе СМЕ2 в обоих солнечных циклах. Множественная линейная регрессия хорошо описывает зависимости параметров Форбуш-понижений в 23-м цикле в группах СМЕ1, СМЕ2, в цикле 24 – в группе СМЕ1.

Шлык Н.С., Белов А.В., Абунина М.А., Абунин А.А. «Эмпирическая модель оценки скоростей и запаздываний межпланетных корональных выбросов массы» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 5, с. 599-608 (2023)

Исследуется поведение скорости межпланетных корональных выбросов массы в зависимости от гелиодолготы источника (ассоциированной солнечной вспышки), начальной скорости выброса и скорости фонового солнечного ветра. В основе моделирования лежат данные о 364 выбросах солнечного вещества, сопровождавшихся вспышками и наблюдавшихся в коронографе SOHO/LASCO, межпланетные аналоги которых были впоследствии зарегистрированы у Земли в период с 1995 по 2021 гг. Описана модель, позволяющая оценивать транзитную и максимальную скорости соответствующего межпланетного возмущения, а также время его прибытия к Земле. Средняя абсолютная ошибка оценки времени распространения межпланетных корональных выбросов массы для рассмотренных 364 событий составляет 11.5 ч, а средняя относительная ошибка – 16.5%.

Политов Е.Н., Рукавицын А.Н., Ломас Арсиниега В.П., Теран Акоста Г.Р., Авалос Касканте Ф.Э., Пуэбла Пуэбла Р.Э. «Разработка макета экспериментальной установки для определения коэффициента жесткости цилиндрических пружин и исследования свободных гармонических колебаний» Известия Юго-Западного государственного университета, 26, № 2, с. 23-38 (2022)

Целью исследования является разработка макета экспериментальной установки, позволяющей проводить исследования с упругими элементами путем осуществления силового воздействия на них, а также автоматического сбора данных и их анализа, который позволяет определять коэффициент жесткости и исследовать простые гармонические колебания. Методы. Разработанное устройство позволяет определять коэффициент упругости пружины двумя методами – статическим и динамическим. Динамический метод требует строгого соблюдения определенной методики экспериментальных исследований. При этом исследуемая система находится под действием восстанавливающей силы, прямо пропорциональной смещению, т.е. она представляет собой простой генератор гармонических колебаний. Создаваемый прототип экспериментальной установки включает в себя несущую конструкцию, систему управления, к который подключен ультразвуковой датчик измерения расстояния, и специальное мобильное приложение, позволяющее визуализировать и записывать результаты проведенных измерений в удобной для пользователя форме. Результаты. Разработанный прототип позволяет определить деформацию пружины статическим и динамическим методами, а наличие специального мобильного приложения для устройств с операционной системой "Android" позволяет пользователю управлять устройством со своего мобильного телефона. Экспериментальное устройство позволяет визуализировать графически полученные данные и осуществляет их экспорт в файл переменных значений. Экспортированные показатели выводятся в табличной форме для последующей обработки с помощью статистических инструментов или приложений для численных вычислений. Заключение. Повышение качества образовательного процесса студентов-физиков требует широкого внедрения в учебный процесс специального оборудования для проведения экспериментальных исследований. Специфика такого оборудования может охватывать различные разделы механики, в том числе кинематику, колебательное движение, удар, упругость и т.п.

Аванесов Г.А., Бессонов Р.В., Куркина А.Н., Мысник Е.А., Лискив А.С., Людомирский М.Б., Каютин И.С., Ямщиков Н.Е. «Разработка автономной бесплатформенной астроинерциальной навигационной системы» Механика, управление и информатика, № 1, с. 9-29 (2013)

Приведены основы идеологии создания астроинерциальных навигационных систем (АИНС) воздушного и наземного применения на базе бесплатформенных навигационных устройств: астровизирующего устройства (АВУ), инерциальной навигационной системы (ИНС) и спутникового навигационного приёмника. сформулированы требования к оптическим и электронным компонентам АВУ АИНС. Приведены результаты экспериментальной отработки макета АИНС на земле и на объекте. Рассмотрены различные варианты астрокоррекции бесплатформенной ИНС, реализуемые в АИНС.

Аванесов Г.А., Белинская Е.В., Воронков С.В., Строилов Н.А., Катасонов И.Ю., Куделин М.И., Никитин А.В. «Система датчиков гида в контуре наведения космического телескопа проекта СПЕКТР-УФ» Механика, управление и информатика, № 1, с. 38-46 (2013)

Описаны принципы совместной работы систем гидирования, наведения и стабилизации космического телескопа Т-170м проекта СПЕКТР-УФ. Цикл наведения телескопа на исследуемый источник условно разделяется на контуры грубого и точного наведения, в которых задействованы система датчиков гида, двигатели-маховики, звёздные датчики и датчики угловых скоростей. совместная работа указанных приборов обеспечивает наведение и удержание объекта в поле зрения научных приборов в течение нескольких часов экспозиции с необходимой точностью.

Аванесов Г.А., Бессонов Р.В., Дементьев В.Ю. «Результаты отработки программного обеспечения прибора звёздной ориентации БОКЗ-М60/1000 на стенде динамических испытаний» Механика, управление и информатика, № 1, с. 169-179 (2013)

Представлено описание прибора звёздной ориентации БОКЗ-М60/1000 разработки ИКИ РАН. Получено подтверждение характеристик прибора, заложенных требованиями технического задания, при помощи стенда динамических испытаний. доказана работоспособность прибора при наличии фоновой засветки, а также в условиях светооптических помех. определены границы его работоспособности.

Аванесов Г.А., Бессонов Р.В., Дементьев В.Ю., Мысник Е.А. «Результаты натурных испытаний прибора звёздной ориентации БОКЗ-М60/1000» Механика, управление и информатика, № 1, с. 180-189 (2013)

Представлены методика и результаты натурных испытаний прибора звёздной ориентации БОКЗ-М60/1000. в ходе натурных испытаний проведена оценка чувствительности прибора и выполнен расчёт точности измерений при движении со скоростью вращения Земли. Подтверждена работоспособность прибора при угловой скорости до 6 град/с и угловом ускорении до 1 град/с².

Филиппова О.В., Бессонов Р.В., Аванесов Г.А. «Оптимизация конструкции светозащитной бленды прибора звёздной ориентации» Механика, управление и информатика, № 1, с. 257-279 (2013)

Описаны принципы построения бленды для прибора звёздной ориентации. Приведены результаты исследования светозащитной системы прибора звёздной ориентации. описаны возможности дальнейшего совершенствования светозащитной системы с целью улучшения характеристик приборов звёздной ориентации. Экспериментальная часть работы заключается в измерении коэффициентов диффузного рассеяния различных покрытий, рассеяния на кромках диафрагм, подавления боковой засветки в объективе и подтверждении результата численного моделирования.

Аванесов Г.А. «Василий Иванович Мороз» Механика, управление и информатика, 6, № 4, с. 297-298 (2014)

Мне довелось познакомиться с Василием Ивановичем в далёком 1969 году, когда я сам только что приступил к работе в ИКИ АН СССР. Предметом первой нашей беседы были условия наблюдения лунной поверхности телевизионными камерами «Лунохода», посадки которого мы все тогда с нетерпением ожидали. Не вдаваясь в содержательную часть этого разговора, замечу лишь, что был очарован глубиной познаний собеседника о Луне, других планетах и о многом другом. Всё это преподносилось с известной долей юмора, делающей беседу непринуждённой. Для меня, человека с сугубо техническим образованием, этот разговор был фактически первым погружением в мир астрономических проблем, который был родным для Василия Ивановича.

Аванесов Г.А., Бессонов Р.В., Форш А.А., Куделин М.И. «Анализ современного состояния и перспектив развития приборов звёздной ориентации семейства БОКЗ» Механика, управление и информатика, 7, № 2, с. 6-20 (2015)

Кратко описана история развития созданных в оптико-физическом отделе ИКИ РАН приборов звёздной ориентации семейства БОКЗ. Приведены их основные характеристики и параметры используемых ПЗС-матриц. Намечены дальнейшие пути совершенствования звёздных приборов с применением КМОП-матриц и ПЛИС с существенно более высокими эксплуатационными характеристиками при значительно меньших габаритах, массе и энергопотреблении. Представлены различные конфигурации звёздных датчиков ориентации с выносными оптическими головками. Обоснована целесообразность включения в состав звездных приборов ориентации трёхосных датчиков угловой скорости на основе технологии МЭМС (микроэлектромеханические системы).

Аванесов Г.А., Бессонов Р.В., Брысин Н.Н., Куркина А.Н., Лискив А.С., Людомирский М.Б., Каютин И.С., Ямщиков Н.Е., Гаврилов А.Л., Гульцов С.В., Степанов Ю.В. «Астроинерциальная навигационная система» Механика, управление и информатика, 7, № 2, с. 21-37 (2015)

Оптико-физическим отделом ИКИ РАН и ООО «НПК «Электрооптика» при участии ЗАО «ЭЛСИ» была разработана астроинерциальная навигационная система (АИНС), предназначенная для использования на летательных аппаратах. Данная система состоит из блока бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС) и астровизирующего устройства (АВУ). БИНС построена на базе лазерных гироскопов и кварцевых акселерометров. АВУ состоит из звёздного и солнечного датчиков, блоков обработки информации и питания.

Аванесов Г.А., Бессонов Р.В., Сметанин П.С. «Первичная обработка информации в звёздном датчике ориентации» Механика, управление и информатика, 7, № 2, с. 159-174 (2015)

Рассматривается задача предварительной фильтрации информации в звёздном датчике ориентации. Проводится краткий обзор различных фильтров приборов семейства БОКЗ (блок определения координат звёзд). Сформулировано требование – упрощение фильтра для предпроцессорной обработки информации и реализации на ПЛИС (программируемая логическая интегральная схема; англ. PLD, programmable logic device), фильтрации в темпе считывания фотоприёмной матрицы. Рассматриваются два варианта разработанных фильтров, которые сравниваются по точностным характеристикам с классическим оконным фильтром и между собой. Проверяется способность фильтров к устранению засветок и неравномерностей изображения. Один из фильтров реализуется в макете многоцелевой видеокамеры (МЦВК). Рассматриваются варианты использования фильтров помимо звёздных датчиков.

Кондратьева Т.В., Жуков Б.С., Аванесов Г.А., Полянский И.В. «Сопоставление коэффициентов яркости природных объектов по данным комплекса многозональной спутниковой съёмки космических аппаратов "Метеор-М" № 1 и 2 и спектрорадиометра MODIS космического аппарата TERRA» Механика, управление и информатика, 7, № 2, с. 276-292 (2015)

Комплекс многозональной спутниковой съёмки (КМСС), работающий на борту космического аппарата (КА) «Метеор-М» № 1 с сентября 2009 г., включает две камеры МСУ-100 с разрешением около 60 м и тремя спектральными зонами в видимом и ближнем ИК-диапазонах, предназначенные для съёмок суши, и одну камеру МСУ 50 с разрешением около 120 м и тремя спектральными зонами в видимом диапазоне, предназначенную для мониторинга водных объектов. Аналогичный комплекс КМСС-М установлен на борту КА «Метеор-М» № 2, выведенного на орбиту 8 июля 2014 г. Камеры КМСС были радиометрически прокалиброваны на Земле. В полёте ежегодно проводится радиометрическая кросс-калибровка КМСС относительно спектрорадиометра MODIS по однородным снежным полям Антарктиды. В данной работе сопоставляются коэффициенты спектральной яркости (КСЯ) на верхней границе атмосферы для различных типов почвенно-растительных и водных объектов по данным КМСС и MODIS. С этой целью отбирались изображения участков земной поверхности, которые снимались КМСС и MODIS с интервалом времени не более 1–2 ч в стабильных атмосферных условиях. Пересчёт КСЯ между спектральными зонами КМСС и MODIS осуществлялся с использованием регрессионных соотношений, полученных по результатам модельных расчётов. В отличие от кросскалибровки по Антарктиде, различие углов наблюдения и Солнца в моменты съёмок КМСС и MODIS для указанных типов объектов не учитывалось, что может привести к некоторому разбросу результатов измерений КСЯ. Полученные зависимости показывают хорошее соответствие КСЯ природных объектов, регистрируемых камерами КМСС на КА «Метеор-М» № 1, с соответствующими данными спектрорадиометра MODIS. Величина их среднеквадратического отклонения не превышает 0,022. Расхождение абсолютной чувствительности спектральных каналов камер КМСС и MODIS не превышает 4% и находится в пределах точности абсолютной калибровки MODIS. Предварительные результаты сопоставления КСЯ, измеренных камерами КМСС-М на КА “Метеор-М» №2, и рассчитанных в спектральных зонах МСУ по данным MODIS, также показывают их хорошее совпадение.

Ксанфомалити Л.В., Селиванов А.С., Гектин Ю.М., Аванесов Г.А. «Возвращение к архивным материалам телевизионных экспериментов миссий Венера: гипотетические флора и фауна планеты» Механика, управление и информатика, 7, № 3, с. 242-269 (2015)

Уникальные архивные материалы телевизионных исследований поверхности Венеры, выполненных в миссиях ВЕНЕРА в 1975 и 1982 гг., были заново обработаны современными средствами, что значительно улучшило их детализацию. Обнаружены многочисленные объекты, обладающие сложной регулярной структурой и, возможно, очень медленными движениями. Объекты обладают заметными размерами и могут быть признаками существования жизни на планете. Приведён обзор результатов поиска и отождествления гипотетических объектов флоры и фауны Венеры. Обнаруженные и идентифицированные гипотетические объекты в значительной мере исчерпывают соответствующий потенциал имеющихся телевизионных (ТВ) изображений. Сделан вывод о необходимости безотлагательного выполнения новой специальной миссии для исследования поверхности Венеры, существенно более сложной, чем миссии ВЕНЕРА. Ключевые слова: астробиология, миссии ВЕНЕРА, ТВ-эксперименты, терраморфизм.

Дудник А.В., Прето М.М., Курбатов Е.В., Санчез С.П., Тимакова Т.Г., Титов К.Г., Парра П.Э., Авилов А.М., Котов Ю.Д., Юров В.Н. «Концепция построения всенаправленной системы регистрации потоков заряженных частиц на малом космическом аппарате» Механика, управление и информатика, № 2, с. 21-47 (2013)

Представлена концепция построения всенаправленной системы мониторинга заряженных частиц высоких энергий на основе группы малогабаритных бортовых приборов. Описываются структурная схема, принципы работы, первые результаты лабораторных тестов отдельных модулей унифицированного компактного прибора SIDRA. Обосновывается необходимость разработки спектрометра и приводится перечень актуальных задач, решаемых с помощью группы унифицированных приборов. Обсуждаются результаты компьютерного моделирования, измерений основных характеристик электронных узлов; тестирования лабораторного макета. Описываются режимы работы прибора.

Мамонов А.М., Преображенский Е.В., Нейман А.В., Поляков О.А., Агаркова Е.О. «Прогнозирование работоспособности и надежности эндопротеза коленного сустава методом математического компьютерного моделирования» Деформация и разрушение материалов, № 8, с. 24-30 (2023)

Выполнено моделирование методом конечных элементов напряженно-деформированного состояния и проанализировано механическое поведение биотехнической системы бедренная кость–эндопротез коленного сустава. Металлические компоненты эндопротеза выполнены из титанового сплава ВТ6, плато большеберцового компонента – из сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Рассчитаны напряжения в костных структурах и наиболее нагруженных компонентах эндопротеза при функциональной нагрузке 3300 Н. Установлена высокая степень подобия биомеханического поведения биотехнической системы (с эндопротезом) поведению здоровой бедренной кости. Показано, что напряжения и деформации всех компонентов биотехнической системы не превышают критических значений. Результаты расчетов позволили прогнозировать работоспособность и надежность компонентов эндопротеза при статических и циклических нагрузках, износостойкость узла подвижности и надежность цементной мантии. Ключевые слова: эндопротез коленного сустава, математическое моделирование, метод конечных элементов, напряженно-деформированное состояние, надежность

Петрукович А.А., Агафонов Ю.Н., Эйсмонт Н.А. «Применение микро-и наноспутников для исследований внешней магнитосферы и солнечного ветра» Механика, управление и информатика, 7, № 4, с. 154-161 (2015)

За последние 30 лет в России, США, Европе, Китае и Японии были запущены несколько десятков спутников для исследований внешней магнитосферы и солнечного ветра. В этой связи, прежде всего, необходимо определить целесообразно ли использование спутников микрои нанокласса для продолжения таких исследований, так как они могут иметь на борту только существенно меньший набор аппаратуры. Наиболее перспективным представляется использование такого малого спутника как «летающего прибора», сопровождающего основной космический аппарат и проводящего только часть измерений, определяемых конкретной научной задачей. Предлагаются две возможные научные задачи по изучению кинетики ионов и электронов во внешней дневной магнитосфере и солнечном ветре. Также сформулированы требования к служебным системам такого космического аппарата.

Балашов С.А., Зезюля В.В., Булычев В.В., Агеева Е.В. «Исследование вибрационной прочности сварных соединений алюминиевого сплава Д16, выполненных контактной точечной сваркой» Известия Юго-Западного государственного университета, 26, № 2, с. 8-22 (2022)

Цель исследования. Разработать, провести апробацию методики и выполнить экспериментальное исследование вибрационной прочности сварных соединений алюминиевого сплава Д16, выполненных контактной точечной сваркой. Методы. Образцы для испытаний изготавливались из листовых заготовок алюминиевого сплава Д16 толщиной 1 мм посредством контактной точечной сварки. Особенностью предложенной схемы испытаний является реализация симметричного цикла нагружения. В процессе испытаний фиксировалось количество циклов до разрушения в зависимости от размаха колебаний. Для исключения винтового изгиба после вырезки проводился отжиг и термомеханическая правка. После снятия заусенцев и притупления острых кромок проводилась подготовка поверхности заготовок под сварку – химическое травление. Сварка образцов проводилась на машине для точечной сварки TECNA 8214N. Ток сварки составлял 30 кА, продолжительность сварки 0,1 с, усилие на электродах 180 даН. Статическую прочность сварного соединения на срез исследовали на разрывной машине УТС 110М-5 1-У. Усилие разрушения составило 3,66 кН. Особенностью предложенной схемы испытаний является реализация симметричного цикла нагружения. В процессе испытаний фиксировалось количество циклов до разрушения в зависимости от размаха колебаний. Результаты. В результате статистической обработки результатов исследования получена математическая зависимость линейного вида между логарифмами количеств циклов до разрушения и величиной размаха колебаний. В зависимости от размаха колебаний выявлены характерные зоны разрушения. Для обеспечения возможности сопоставления результатов вибрационной прочности, полученных при различных условиях закрепления образцов, предложено в качестве ординаты использовать размах виброперемещения на единицу длины образца. Заключение. Предложена и апробирована методика исследования вибрационной прочности соединений, полученных контактной точечной сваркой, в условиях реализации симметричного цикла нагружения. Для исследованных образцов равноправность сварного соединения основному металлу достигается при значении логарифма отношения размаха виброперемещения на единицу длины образца равного 0,01.

Зайцев М.Л., Аккерман В.Б. «Явное представление сокращенных в размерности уравнений Эйлера сжимаемой жидкости и полной системы уравнений гидродинамики в интегральной форме» Математическая физика и компьютерное моделирование (ранее Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика), 26, № 1, с. 5-22 (2023)

Большой научный интерес представляют различные способы сведения полной системы гидродинамических уравнений по объему к системе уравнений на поверхности. В статье получены в явном виде «стационарные» системы интегро-дифференциальных уравнений, которые являются следствиями нестационарных уравнений Эйлера сжимаемой жидкости и полной системы уравнений гидродинамики и у которых производные по времени отсутствуют. Использован метод редукции переопределенных систем дифференциальных уравнений, предложенный ранее авторами и обобщенный очевидным образом на случай интегро-дифференциальных уравнений. Эволюция всего потока в объеме задается изменяющимися во времени данными на некоторой поверхности этого потока. Если к ним задать корректную задачу, то мы можем определить весь нестационарный поток в объеме без решения нестационарной задачи. Особенность данной работы заключается в том, что все сокращенные в размерности уравнения получены в явном виде в отличие от предыдущих работ авторов, где предлагалось до 200–500 уравнений с сокращенной размерностью, которых очень сложно исследовать и моделировать. Получены также новые нестационарные интегральные уравнения, которые определяют эволюцию потока. Также предлагается новый способ переопределения любой системы УрЧП с помощью общего интегрального соотношения по пространству, следующего из теоремы разложения Гельмгольца.

Акопян А.Л., Бескин В.С. «К определению формы изображения радиоимпульса пульсара в картинной плоскости» Механика, управление и информатика, 6, № 7, с. 5-16 (2014)

Определение размера изображения радиоимпульсов пульсаров в картинной плоскости является важнейшей задачей не только в связи с возможностью их прямого углового разрешения, но и для проверки и ограничения существующих теорий радиоизлучения. В работе в простейшем случае дипольного магнитного поля определены как форма изображения, так и её изменение в зависимости от фазы импульса для необыкновенной (X) и обыкновенной (O) моды. Получены изображения для пульсаров с различными значениями углов наклона оси намагниченности к оси вращения, а также различными параметрами модели, такими как высота излучения, размер области излучения по высоте и лоренц-фактора вторичной плазмы. Показано, что размер изображения в центре импульса значительно меньше, чем на его краях.

Бутенко А.Э., Бугрова А.Д., Аксенов С.А. «Моделирование термоупругого состояния комплекса Atmospheric Chemistry Suit орбитального зонда Trace Gas Orbiter в рамках проекта EXOMARS» Механика, управление и информатика, 6, № 7, с. 37-42 (2014)

Методы компьютерного моделирования применены к задаче оценки нагрузок, возникающих вследствие температурного расширения компонента спектрометрического комплекса Atmospheric Chemistry Suit (ACS) орбитального зонда Trace Gas Orbiter (TGO) проекта EXOMARS.

Николаева Ю.А., Аксёнов С.А. «Анализ траекторных характеристик краткосрочных миссий к точке либрации L2 системы Земля–Луна» Механика, управление и информатика, 6, № 7, с. 94-98 (2014)

Представлены результаты моделирования непрямого перелёта к точке L2 системы Земля–Луна. Рассчитаны окна запуска в 2021 г. для дней с наибольшей степенью освещённости обратной стороны Луны. Для этих дней были выбраны моменты запуска, соответствующие минимальным затратам топлива. На основе полученных данных были выбраны наиболее оптимальные моменты запуска космического аппарата.

Аксёнов С.А., Данхэм Д.У., Бобер С.А., Чумаченко Е.Н. «Низкоэнергетическая траектория для пилотируемой миссии к околоземному объекту с использованием точек либрации» Механика, управление и информатика, 7, № 1, с. 162-171 (2015)

Рассмотрена возможность использования точек либрации при проектировании миссий к околоземным объектам. Разработан сценарий возможной пилотируемой миссии к астероиду 1994 XL1, предполагающей старт с гало-орбиты вокруг точки либрации L₂ системы Земля–Луна и возвращение на неё после пролёта астероида. Для минимизации затрат топлива используются облёты Луны и транзитные орбиты между транслунной точкой либрации и точками L₁ и L₂ системы Солнце–Земля. Суммарные затраты характеристического импульса для реализации предложенной миссии составляют менее 432 м/с. Ключевые слова: точки либрации, гало-орбита, высокоэллиптическая орбита, характеристическая скорость, реалистичная система сил.

Давлетшин Ф.Ф., Акчурин Р.З., Шарафутдинов Р.Ф., Исламов Д.Ф. «Неизотермическое течение жидкости в скважине при индукционном нагреве обсадной колонны» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 81-92 (2023)

Исследованы особенности полей скорости течения и температуры восходящего потока жидкости в металлической круглой трубе (обсадной колонне, установленной в добывающей скважине) в условиях ее локального индукционного нагрева. Результаты исследований основаны на численном решении уравнений Навье–Стокса в приближении Буссинеска–Обербека, расчеты выполнены в программном пакете Ansys Fluent (Лицензия ANSYS Academic Research CFD в рамках договора с Башкирским государственным университетом от 15.06.2020). Рассмотрены расходы жидкости 10 и 50 кубических метров в сутки, соответствующие ламинарному и переходному режимам течения в обсадной трубе. Установлено наличие локальных возмущений поля скорости и температуры в пристеночной области нагретой обсадной трубы. Возмущения температуры в жидкости достигают нескольких градусов Кельвина, причем локальная скорость потока в пристеночной области обсадной колонны, возрастающая за счет естественной тепловой конвекции, в несколько раз превышает среднюю по сечению скорость потока. Показано возникновение областей вихревого движения потока над интервалом индукционного нагрева, обусловленного естественной тепловой конвекцией.

Алабужев А.А., Пьянкова М.А. «Динамика зажатой капли в поле трансляционных вибраций» Вычислительная механика сплошных сред, 16, № 1, с. 78-88 (2023)

Исследуются собственные и вынужденные трансляционные колебания капли идеальной жидкости. Капля помещена в сосуд больших размеров, заполненный жидкостью другой плотности. В состоянии равновесия капля имеет форму кругового цилиндра и находится в контакте с крышкой и дном сосуда. Скорость движения контактной линии на торцевых плоскостях пропорциональна отклонению краевого угла от равновесного значения (угол образуют соответствующая плоскость и недеформированная цилиндрическая поверхность капли). Коэффициент пропорциональности (параметр смачивания или параметр Хокинга) свой для крышки и дна, он характеризует степень взаимодействия между линией контакта и твердой поверхностью, которая приводит к диссипации энергии при ее движении. Это позволяет использовать для описания движения потенциал скорости при наличии деформированной поверхности раздела между невязкими жидкостями. Показано, что основная частота трансляционной моды собственных колебаний может не обращаться в нуль, в отличие от случая равных параметров смачивания. Диссипация энергии определяется суммарным вкладом этих параметров, что дает возможность варьировать движение линии контакта в широких пределах. Амплитуда колебаний пропорциональна разности плотностей жидкостей, то есть при одинаковых плотностях система движется как целое. Обнаружено, что возбуждаются как четные, так и нечетные гармоники колебаний формы капли вследствие разных значений параметров смачивания крышки и дна, а при их одинаковых свойствах внешняя вибрационная сила возбуждает только четные гармоники.

Баяндина О.С., Куртц С.Ю., Алакоз А.В., Вальтц И.Е., Каленский С.В., Рудницкий Г.М. «"Радиоастрон" в системе космической радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами: исследование мазера Н₂о в протопланетном диске IC1396N» Механика, управление и информатика, 6, № 7, с. 31-36 (2014)

Представлен проект исследования молодого дозвёздного объекта в области звёздообразования IC1396 с помощью российского наземно-космического интерферометра «Радиоастрон». Объект представляет собой протопланетный диск небольшого диаметра (15 а.е.) и биполярный выброс вещества из центральной части источника, демонстрирующий сильное мазерное излучение в линиях водяного пара. По данным предполётных исследований в системе VLBA (Very Long Baseline Array) nRAO (National Radio Astronomy Observatory), США, со сверхдлинными базами, сравнимыми с диаметром Земли, объект содержит около десяти пространственно неразрешённых мазерных компонентов и демонстрирует постоянство функции видности интерферометра при переходе от коротких баз к длинным, что указывает на их малые линейные размеры. С помощью измерения координат мазерных деталей со сверхвысоким разрешением, которое обеспечит космический радиотелескоп «Радиоастрон» совместно с сетью наземных радиотелескопов, представляется возможность оценки собственных движений мазерных компонентов и проверки предполагаемой модели прецессирующего диска. Проект принят к исполнению научным и организационным комитетом миссии.

Алгазин С.Д., Селиванов И.А. «Свободные колебания ортотропной конической оболочки» Вестник Московского университета. Серия 1: Математика. Механика, № 5, с. 39-44 (2022)

Рассматриваются свободные колебания ортотропной конической оболочки конечной длины. Это задача 1980–1990 гг. Большинство задач механики деформируемого твердого тела описывается уравнениями эллиптического типа, которые имеют гладкие решения, в связи с чем, актуальна разработка алгоритмов, учитывающих эту гладкость. Приведен современный алгоритм без насыщения, рассмотрены конкретные расчеты, которые показывают его высокую эффективность.

Алгазин С.Д., Синицын А.А. «Свободные колебания конической оболочки» Вестник Московского университета. Серия 1: Математика. Механика, № 2, с. 35-40 (2023)

Рассматриваются свободные колебания конической оболочки конечной длины. Данная задача была сформулирована в 1960-х годах. В работе приведен современный алгоритм без насыщения, рассмотрены конкретные расчеты, которые показывают его высокую эффективность.

Лобковский Л.И., Баранов А.А., Рамазанов М.М., Владимирова И.С., Габсатаров Ю.В., Алексеев Д.А. «Возможный сейсмогенно-триггерный механизм эмиссии метана, разрушения ледников и потепления климата в Арктике и Антарктике» Вопросы инженерной сейсмологии, 50, № 3, с. 33-47 (2023)

Предлагается сейсмогенно-триггерный механизм активизации эмиссии метана на Арктическом шельфе в конце 1970-х годов, вызвавшей начало резкого потепления климата в Арктике, а также интенсивного разрушения покровно-шельфовых ледников Западной Антарктиды в конце 20 и начале 21-го вв., сопровождаемого выделением метана из подстилающих гидратсодержащих осадочных пород и быстрым потеплением климата в Антарктиде. Данный механизм связан с действием деформационных тектонических волн в системе литосфера–астеносфера, вызванных сильнейшими землетрясениями, происходящими в наиболее близко расположенных к полярным областям зонах субдукции: Алеутской, находящейся в северной части Тихого океана, Чилийской и Кермадек–Маккуори, расположенных в юго-восточной и юго-западной частях Тихоокеанской литосферы. Возмущения литосферы передаются со средней скоростью около 100 км/год на большие расстояния порядка 2000–4000 км и связанные с ними добавочные напряжения, приходящие в Арктику и Антарктиду через несколько десятков лет после землетрясений, приводят к разрушению метастабильных газогидратов, находящихся в мерзлых породах арктического шельфа или в подледных осадочных породах Антарктиды, вызывая парниковый эффект потепления, а также к уменьшению сцепления покровных ледников с подстилающими породами, ускоренному их скольжению и разрушению покровно-шельфовых ледников Антарктики. Рассмотренная гипотеза приводит к выводу, что в грядущие десятилетия процессы разрушения ледников и потепления климата в Антарктиде будут нарастать из-за беспрецедентного роста числа сильнейших землетрясений в зонах субдукции юга Тихого океана в конце 20 и начале 21-го веков.

Пятакович В.А., Василенко А.М., Алексеев О.А. «Методы обнаружения объектов и обработки гидроакустических сигналов» Морской сборник, № 5, с. 78-81 (2023)

Рассмотрены обстоятельства, обусловившие необходимость разработки нового метода, основанного на подсветке среды сигналами низкой звуковой частоты, обеспечивающего обнаружение объектов на дальних дистанциях. Согласно результатам испытаний, закономерности нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования сигналов, лежащие в основе метода, повышают полезную информативность принимаемых сигналов и обеспечивают обнаружение объектов в морской среде. Извлечение из гидроакустических сигналов признаков обнаруженного объекта определяет основы алгоритмизации обработки данных при решении задачи распознавания морских целей в интеллектуальных экспертных системах ВМФ.

Бочаров В.С., Генералов А.Г., Гаджиев Э.В., Алексеева Н.С. «Варианты построения бортовых антенно-фидерных устройств для малых космических аппаратов» Механика, управление и информатика, 7, № 4, с. 54-60 (2015)

Рассмотрены варианты построения бортовых антенно-фидерных устройств для малых космических аппаратов. Описаны варианты использования как определённых типов антенн для построения миниатюрной антенной системы малого космического аппарата (спиральные антенны, микрополосковые антенны), так и отдельных элементов конструкции самих космических аппаратов в качестве бортовых антенн (гравитационная штанга, солнечные батареи).

Алешин С.В. «Оценка инвариантных числовых показателей аттракторов систем дифференциальных уравнений с запаздыванием» Механика, управление и информатика, 6, № 6, с. 10-17 (2014)

Среди инвариантных характеристик динамических систем большую роль играют ляпуновские показатели и ляпуновская размерность. Анализ спектра показателей Ляпунова широко применяется для исследования сложной динамики в системах обыкновенных дифференциальных уравнений и в моделях, сводящихся к отображениям. В конечномерном случае, по теореме Оселедеца, линеаризованная на аттракторе система обыкновенных дифференциальных уравнений всегда является правильной по Ляпунову, и, тем самым, верхний предел может быть заменён обычным, что позволяет эффективно вычислять показатели Ляпунова. В статье рассматривается вопрос вычисления показателей Ляпунова для систем дифференциальных уравнений с запаздывающим аргументом, для которого данная теорема, вообще говоря, не работает. Приводятся результаты тестирования разработанного алгоритма для уравнения Хатчинсона. Отмечено хорошее совпадение результатов численного моделирования с утверждениями аналитического плана. Иллюстрируется применение алгоритма к некоторым задачам. В частности, рассматривается система уравнений Ланга–Кобаяши на возможность получения режима гиперхаоса.

Елубаев С.А., Алипбаев К.А., Шамро А.В., Бопеев Т.М., Сухненко А.С., Михайленко Д.Л. «Разработка стенда для тестирования программно-математического обеспечения звёздного датчика» Механика, управление и информатика, 7, № 2, с. 228-234 (2015)

Звёздный датчик является высокотехнологичным и высокоточным прибором для определения углового положения космического аппарата (КА). В последнее время он становится неотъемлемой частью систем управления движением и навигации космического аппарата. Одна из наиболее наукоёмких частей звёздного датчика – его программно-математическое обеспечение, для тестирования и проверки которого необходимо разрабатывать различное испытательное оборудование. В статье рассматривается разработка стенда для отработки программно-математического обеспечения звёздного датчика по определению текущих параметров его ориентации.

Алифов А.А., Фролов К.В. Взаимодействие нелинейных колебательных систем с источниками энергии (1984). 328 с.

Излагается систематическая теория смешанных колебаний механических систем. Приводится анализ динамики автоколебательных систем, взаимодействующих с источниками энергии, при наличии нелинейных упругих связей, периодических, параметрических воздействий и запаздывания. Рассматриваются нелинейные вынужденные и параметрические колебания систем, взаимодействующих с двумя источниками энергии. Основная цель книги – концентрация внимания на том богатом многообразии физических явлений, которое возможно при смешанных колебаниях и динамическом взаимодействии колебательной системы с источником энергии.

Богомолов В.В., Свертилов С.И., Смут-III Д.Ф., Амелюшкин А.М., Веденькин Н.Н., Рудницкий А.Г., Шилова Е.А. «Структура данных и выработка триггеров в аппаратуре для исследования гамма-всплесков» Механика, управление и информатика, № 2, с. 96-117 (2013)

В гамма-спектрометрах для исследования всплесков гамма-излучения, разрабатываемых в НИИЯФ МГУ, используются фосвичдетекторы на основе комбинации кристаллов NaI(Tl) и CsI(Tl) различной толщины. Электронные схемы спектрометра реализуют раздельное интегрирование начальной и конечной части импульса фотоэлектронного умножителя и последующую оцифровку соответствующих сигналов для цифровой обработки. Сравнение этих сигналов позволяет обеспечить надёжное разделение событий в сцинтилляторах от 10 кэВ. Для определения энергии используется квадратичное суммирование. Информационный узел прибора формирует несколько типов выходных кадров: временные ряды, амплитудные спектры и подробную запись отклика детектора для определенного числа событий. Кроме того, информационный узел вырабатывает триггер всплеска путём сравнения измеренного числа событий определенного типа с ожидаемым в случае его превышения на заданное число стандартных отклонений, вычисленных по предшествующему ряду. Границы энергетических интервалов, уровни значимости для всплеска и другие настраиваемые параметры могут быть скорректированы цифровыми командами в ходе космического эксперимента. Информативность прибора составляет ∼34 МБ в сутки постоянно и ∼2 МБ на каждый всплеск.

Зелёный Л.М., Климов С.И., Ангаров В.Н., Назаров В.Н., Родин В.Г., Суханов А.А., Батанов О.В., Готлиб В.М., Калюжный А.В., Каредин В.Н., Козлов В.М., Козлов И.В., Эйсмонт Н.А., Ледков А.А., Новиков Д.И., Корепанов В.Е., Боднар Л., Сегеди П., Ференц Ч., Папков А.П.и др. «Проект микроспутник "Чибис-М". Опыт создания и реализации» Механика, управление и информатика, 7, № 4, с. 91-118 (2015)

Институтом космических исследований Российской академии наук, Ракетно-космической корпорацией «Энергия» и соисполнителями разработан и реализован комплекс работ, позволивший создать экспериментальную космическую платформу для вывода на орбиту микроспутников (МС) с использованием инфраструктуры Российского сегмента Международной космической станции (МКС). В рамках этой работы впервые разработано универсальное транспортно-пусковое устройство для запуска МС с массой 40–50 кг; впервые отработана схема увеличения высоты орбиты грузового корабля «Прогресс» для вывода МС на орбиту после выполнения им основной задачи – доставки грузов на МКС, что обеспечило значительный экономический эффект; разработан полнофункциональный МС-комплекс; отработаны циклы его испытаний и схемы управления полётом космического аппарата, которые могут быть использованы для будущих проектов; создана наземная экономичная инфраструктура сбора и накопления данных, использующая обычные интернет-каналы. Полученные результаты позволяют обеспечить значительную экономию средств при разработке народнохозяйственных, военных и научных МС, их запуске и управлении. В рамках проекта на базе микроспутникового комплекса был разработан космический аппарат, получившей название «Чибис-М», для исследования физики высотных грозовых разрядов в широком спектре электромагнитных излучений. Микроспутник успешно проработал весь срок баллистического существования (2 года 8 месяцев) и дал ценную информацию о тонкой структуре молниевого разряда, о перколяционных процессах, происходящих при подготовке и во время самого разряда, позволил оценить высоту возникновения разрядов и рассмотреть дискретные механизмы, происходящие в грозовом облаке. Полученные данные доступны на сервере ИКИ РАН всем российским и зарубежным исследователям, участвовавшим в проекте. Основные результаты работы опубликованы. Ключевые слова: грозовые разряды, верхняя атмосфера, гаммарадиоультрафиолетовое рентгеновское излучение, пробой на убегающих электронах, микроспутник, бортовая научная аппаратура.

Андреев И.Е., Герасимов М.Д., Легейда В.А. «Вибрационный стенд для исследования вибрационного узла виброплиты» Энерго-ресурсосберегающие технологии и оборудование в дорожной и строительных отраслях. Материалы Международной научно-практической конференции. Белгород, 21–22 сентября 2017 г., с. 9-31 (2017)

Рассмотрены вопросы классификация, анализ рынка, описание устройств вибрационных механизмов, а также план проведения экспериментов вибровозбудителей на созданном вибростенде.

Андреева И.Г., Ситдиков В.М., Огородникова Е.А. «Экспериментальные подходы к изучению локализации источников звука по расстоянию» Сенсорные системы, 37, № 3, с. 183-204 (2023)

Представлен обзор современных методов, которых применяют для исследования способности локализации источников звука по расстоянию. Рассмотрены монауральные и бинауральные признаки локализации. Подробно обсуждается роль бинаурального слуха в оценке расстояния до источника звука. Показано участие признаков локализации в абсолютной и относительной оценке расстояния. Рассмотрены преимущества и ограничения разных экспериментальных подходов к созданию виртуальных звуковых образов. В особом разделе обсуждаются подходы к формированию движущихся звуковых образов. Даны сводные материалы по результатам оценки слуховой разрешающей способности по расстоянию, полученные разными методами для неподвижных и движущихся источников звука. В обзор включены результаты собственных исследований авторов и описание перспективных экспериментальных и прикладных подходов к развитию данного направления. Ключевые слова: пространственный слух, бинауральный слух, локализация по расстоянию, акустическая виртуальная реальность, разрешающая способность слуха, восприятие движения

Андреевский С.Е., Кузнецов В.Д., Синельников В.М., Ружин Ю.Я. «Радиотомография ионосферы с помощью системы микро/наноспутников» Механика, управление и информатика, 7, № 4, с. 9-15 (2015)

Предложена инверсная геометрия организации радиотомографического спутникового зондирования ионосферы с использованием сигналов системы наземных передатчиков. Основными достоинствами инверсной схемы радиотомографии ионосферы является полный контроль над работой системы (при самостоятельном разворачивании цепочек наземных передатчиков), упрощение интеграции приёмника в состав малого космического аппарата, а также низкая стоимость развёртывания и обслуживания наземной сети радиомаяков. Приведены технические характеристики предлагаемых наземных и спутниковых модулей аппаратуры для радиотомографии ионосферы

Потапов А.В., Карпенко С.О., Попов А.В., Ивлев Н.А., Сивков А.С., Власкин А.Л., Жумаев З.С., Андреенков Д.В. «Микроспутниковая платформа ТаблеСат и микроспутник "ТаблеСат-Аврора" на её основе для проведения научных, технологических и образовательных экспериментов в космосе» Механика, управление и информатика, 7, № 4, с. 162-174 (2015)

Статья посвящена микроспутниковой платформе ТаблетСат, а также первому частному российскому микроспутнику «ТаблетСат-Аврора» на её основе разработки компании «СПУТНИКС». Приводятся общее описание микроспутниковой платформы, её основных характеристик и возможностей, а также основные характеристики «ТаблетСат-Авроры». Даётся представление об организации работ над аппаратом, стоимости проекта. Представлены основные полученные уроки по результатам проектирования и эксплуатации данного аппарата. Рассказывается о дальнейших планах «СПУТНИКС» по созданию новых микроспутников по технологии ТаблетСат. Ключевые слова: малые аппараты, микроспутниковая платформа, стандарты на электромеханические и информационные интерфейсы, попутная полезная нагрузка, первый частный российский микроспутник, ТаблетСат-Аврора, полученные уроки.

Аникеева М.И. «Численное исследование аэродинамики головного блока при аварии на старте в условиях ветрового воздействия» Математическое моделирование, 35, № 9, с. 5-21 (2023)

Осуществляется численное моделирование обтекания тел отделяемого головного блока с системой аварийного спасения и ракеты-носителя в процессе их разделения в условиях ветра с определением сил, моментов и распределения давления в квазистационарной постановке – изменение расстояния между телами задается дискретно. Главной задачей данного этапа является определение влияния ветра, струй двигательной установки и расстояния между объектами на газодинамические силы и моменты.

Аникин А.А., Митрофанов И.Г., Головин Д.В., Санин А.Б., Никифоров С.Ю., Дьячкова М.В., Лисов Д.И., Литвак М.Л., Мокроусов М.И., Тимошенко Г.Н., Швецов В.Н. «Перспективный эксперимент с гамма-спектрометром на борту мобильного космического аппарата для изучения элементного состава вещества Луны, Марса и других небесных тел без атмосферы или с тонкой атмосферой» XVII Конференция молодых учёных «Фундаментальные и прикладные космические исследования» ИКИ РАН, Москва, 30 сентября–2 октября 2020 г. Сборник трудов, с. 5-13 (2020)

Представлены итоги второго года исследований по созданию перспективного космического гамма-спектрометра, основанного на методе меченных заряженных частиц. В работе обсуждается методика, которая позволяет существенно подавить фон гамма-излучения от космического аппарата, на борту которого может быть установлен такой гамма-спектрометр, и приведены результаты испытаний и отработок лабораторного макета гамма-спектрометра на фазотроне Лаборатории ядерных проблем Объединенного института ядерных исследований с использованием протонного пучка. Экспериментально доказано, что лабораторный макет гамма-спектрометра может рассматриваться как непосредственный прототип, позволяющий выполнять задачи по анализу элементного состава вещества вдоль трассы движения мобильного космического аппарата. Ключевые слова: гамма-лучи, космические лучи, ядерные линии, химический состав планетного вещества, планеты, Луна, космические исследования

Анисимов И.М., Залота А.К., Лесин А.В., Муравья В.О. «Особенности исследования биологических и техногенных объектов с использованием глубоководных буксируемых аппаратов» Океанология, 63, № 5, с. 840-852 (2023)

Применение буксируемых необитаемых подводных аппаратов (БНПА), оснащенных фото-, видео- и гидролокационными системами, доказало свою эффективность в наблюдении поверхности дна в рамках комплексных исследований Мирового океана. В круг задач, решаемых с помощью аппаратов этого класса, входят биологические исследования донной фауны, а также исследования подводных объектов техногенного происхождения. БНПА “Видеомодуль”, разработанный в Институте океанологии им. П.П. Ширшова, на протяжении нескольких лет используется для решения этих задач. В настоящей статье анализируется технология океанологических исследований с использованием данного БНПА. ключевые слова: подводные необитаемые буксируемые аппараты, гидролокация, видеосистемы, донная фауна, потенциально опасные объекты

Аносов А.А., Шаракшанэ А.А. «Удовлетворяет ли акустояркостная температура уравнению теплопроводности?» Журнал радиоэлектроники, № 8, с. 8 (2023)

В медицине, для контроля локальной гипертермии, необходимо осуществлять безболезненные измерения глубинной температуры с погрешностью, не превышающей 0.5–1 К, и пространственным разрешением не хуже 5 мм. Для измерения температуры предлагается использовать пассивную акустическую термометрию, основанную на регистрации собственного теплового акустического шума объекта. Измерения шумового сигнала требуют значительного времени интегрирования: в мегагерцовом диапазоне для получения требуемой точности необходимо усреднять сигнал в течение 30–50 с. Чтобы снизить это время без потери точности, предлагается при восстановлении температуры использовать уравнение теплопроводности с кровотоком. Рассмотрена локальная глубинная гипертермия мягких тканей человека. Путем интегрирования трехмерного уравнения теплопроводности (которому подчиняется глубинная температура) по глубине с весовым множителем, учитывающим поглощение ультразвука, с учетом аппаратной функции приемного датчика получено дифференциальное уравнение для акустояркостной температуры (измеряемого сигнала). Показано, что в начале нагрева (∼5 мин) распределение акустояркостной температуры на поверхности тела приближенно удовлетворяет двумерному уравнению теплопроводности, параметры которого однозначно связаны с параметрами трехмерного уравнения теплопроводности, которому удовлетворяет распределение глубинной температуры. Проведены расчеты, в которых использованы характерные для мягких тканей организма значения коэффициента температуропроводности, удельного кровотока, коэффициента поглощения ультразвука и типичные параметры источника при локальном пятиминутном нагреве мягких тканей. Акустояркостную температуру рассчитывали стандартным способом, используя известное интегральное выражение без учета и с учетом аппаратной функции приемника, и путем решения полученного двумерного уравнения теплопроводности. Различие между рассчитанными разными способами акустояркостными температурами увеличивается со временем, но после пяти минут нагрева не превышает погрешности измерений. Сформулировано условие, определяющее допустимость сделанного приближения. Предлагаемое приближение позволяет определить параметры уравнения теплопроводности по результатам измерений акустояркостной температуры, что позволяет рассчитать распределение глубинной температуры в любой момент времени.

Анохин М.В., Галкин В.И., Дитлов В.А., Добриян М.Б., Дубов А.Е., Королев А.Г. «Разработка стенда для испытаний электронных компонентов космических приборов в поле тяжелых заряженных частиц» Механика, управление и информатика, № 2, с. 128-138 (2013)

Представлены предварительные результаты решения задачи создания стенда для испытаний электронных компонентов космических приборов (ЭК) в поле тяжелых заряженных частиц и проведения теоретических и экспериментальных исследований в данном направлении в рамках концепции применения параметра плотности поглощенной энергии для описания локальных радиационных повреждений. Предложен новый подход к разработке методики испытаний, снижающей частоту некорректных заключений по стойкости ЭК. Рассмотрены вопросы, связанные с созданием испытательных стендов с улучшенными показателями по соотношению цена/качество.

Липатов А.Н., Макаров В.С., Экономов А.П., Антоненко С.А., Захаркин Г.В., Богачёв Д.Л., Румянцев Д.М. «Камера-спектрометр для исследований минералогического состава грунта» Механика, управление и информатика, № 1, с. 335-344 (2013)

Представлены технические возможности оптоэлектронного прибора для исследования минералогического состава различных типов грунта. Получение минералогического состава и структуры реголита луны было главной целью данной работы. особое значение в этом эксперименте придавалось исследованию лежащих на поверхности отдельных камней в районе посадки лунного аппарата, которые являются интересным материалом для исследования внутренних слоёв коры спутника, так как они могли быть выброшены на поверхность с различной глубины во время падения метеоритов или вулканической деятельности в ранней истории луны. для решения поставленной задачи предлагается использовать совмещённый метод спектрального и импульсного люминесцентного анализа на основе одного детектора. совмещённый метод позволяет с большей достоверностью идентифицировать минералогический состав грунта дистанционным методом. такой метод даёт также высокую точность процентного содержания компонент минерала в грунте, что является важной характеристикой при исследовании истории происхождения луны. в статье рассматриваются структура прибора в целом, его основные элементы и характеристики. анализировались проблемы, которые встречались во время разработки прибора, и методы их устранения. Разрабатываемый прибор имеет возможности дальнейшего применения в других миссиях при решении аналогичных задач.

Антонов И.Л. «О неустойчивости с вероятностью единица равновесия тяжелой идеальной несжимаемой жидкости в вертикальном цилиндре при случайной соосной вибрации цилиндра» Вестник Московского университета. Серия 1: Математика. Механика, № 6, с. 32-38 (2022)

Показано, что при вертикальной случайной вибрации сосуда, если начальные значения какой-то моды колебаний жидкости отличны от равновесных, амплитуда колебаний этой моды (в рамках линейной теории) неограниченно растет. Случайная вибрация моделируется с помощью стационарной марковской цепи

Мустафа Б.А., Искендирова А.М., Ануар Г.А., Ергалиев Д.С., Абдирашев О.К. «Удаление космического мусора с геостационарной орбиты» Труды международного симпозиума "Надежность и качество", № 2, с. 115-118 (2021)

Рассматривается образование космического мусора, и его влияние на функционирующие космические аппараты. Представлена информация о том, к чему может привести не своевременное решение проблемы космического мусора, и негативное последствия для космической сферы. Исследованы методы борьбы c космическим мусором на геостационарной орбите. Даны сведение о перспективных методах удаление космического мусора от геостационарный орбиты. Представлены в виде графиков состояние геостационарной орбиты.

Семенов А.В., Никифоров А.В., Тимонин Д.Г., Ануфрейчик К.В., Чулков И.В. «Организация хранения данных в системе управления, сбора и передачи информации проекта РЕЗОНАНС» Механика, управление и информатика, № 2, с. 90-95 (2013)

Рассматривается вариант организации хранения данных, применяемый в системе управления, сбора и передачи информации (СУСПИ) проекта РЕЗОНАНС. Рассматриваются типы информации, ее распределение на дисках, возможные варианты скоростей записи-чтения. Приводятся варианты по увеличению скоростей записи-чтения в несколько раз при минимальных доработках программно-аппаратной части.

Коновалов А.А., Ануфрейчик К.В., Лупян М.Е., Маркичев М.И., Тимонин Д.Г., Чулков И.В., Шибалкин А.А. «Особенности применения прямоугольных D-SUB соединителей при создании масштабируемой системы управления, сбора и передачи информации» Механика, управление и информатика, № 2, с. 149-154 (2013)

Рассматривается построение системы управления, сбора и передачи информации (СУСПИ) с использованием внешних блочных прямоугольных соединителей типа D-Subminiature (D-SUB). Сформулированы недостатки применения отечественных миниатюрных соединителей типа РС и МР1, усложняющие процесс сборки и отладки приборов. На примере рамочной конструкции прибора СУСПИ показано применение соединителей D-SUB, определены преимущества использования соединителей с монтажом на печатную плату.

Олейник Ф.П., Аптекарь Р.Л., Голенецкий С.В., Грибовский К.С., Мазец Е.П., Свинкин Д.С., Уланов М.В., Фредерикс Д.Д. «Комплекс научной аппаратуры для наблюдения космических гаммавсплесков в эксперименте КОНУС-УФ» Механика, управление и информатика, № 2, с. 66-72 (2013)

Представлен проект будущего перспективного космического эксперимента КОНУС-УФ по наблюдению космических гаммавсплесков, вспышек мягких гамма-репитеров, солнечных вспышек и других космических транзиентных источников в гамма-диапазоне от 10 кэВ до 10 МэВ. Обсуждаются особенности условий наблюдения на борту орбитального телескопа «Спектр-УФ», научная программа эксперимента, требования к научной аппаратуре.

Аптикаева О.И. «Слабая сейсмичность и сильнейшие землетрясения на фоне вариаций поля поглощения S-волн» Вопросы инженерной сейсмологии, 50, № 3, с. 96-109 (2023)

Рассматривается роль относительно слабых землетрясений как инструмента изучения среды, в том числе, в процессе реализации сильных событий. Рассмотрена пространственная структура поля поглощения нескольких сейсмоактивных районов (Гармского прогностического полигона в Таджикистане, Алтая, Кавказа, Восточной Анатолии, Западного Тянь-Шаня), а также эпицентральных областей ряда сильнейших землетрясений и приуроченность к ней “заглубленной” сейсмичности. Показано, что поле поглощения, полученное по короткопериодной коде слабых землетрясений в сейсмически активных районах, неоднородно и состоит из добротных блоков и ослабленных зон сильного поглощения. Отмечается неравномерность распределения “заглубленных” землетрясений. Она связывается с блоковым строением: в ослабленных зонах их доля больше, чем в добротных блоках. Демонстрируются примеры вариации активности “заглубленной” сейсмичности в ослабленных зонах. Она варьирует во времени, увеличиваясь перед сильными землетрясениями. Приводятся факты, свидетельствующие о существовании связи между скоростью вращения Земли и активностью “заглубленной” сейсмичности. Приводятся примеры активизации слабой сейсмичности в виде сейсмических роев (серий слабых землетрясений, сконцентрированных в пространстве и во времени) в связи с сильными событиями. Характерной чертой этих роевых серий является изометричность областей локализации землетрясений в плане и вытянутость по вертикали. Они, как правило, совпадают с ослабленными зонами сильного поглощения S-волн. Интенсивная локализованная сейсмичность, приуроченная к одномерным объемам, вероятнее всего, связана с каналами повышенной проводимости, по которым, мигрируют глубинные флюиды. Активизация роевых серий является результатом активной миграции глубинных флюидов и роста флюидонасыщенности ослабленных зон. Флюиды, в свою очередь, являются катализатором процессов, приводящих к уменьшению прочности пород и разрушению блоков в эпицентральных зонах. В данном случае кластеры, к которым относятся роевые серии, могут рассматриваться как локальные сейсмогенные зоны. Появление компактных изометричных в плане и близвертикальных в разрезе кластеров слабой сейсмичности нередко наблюдается и вне эпицентральных зон сильных землетрясений. Такие зоны могут быть просто индикаторами сейсмотектонической обстановки в регионе в целом. Предполагается, что резкое изменение динамики атмосферного давления в период подготовки сильного землетрясения на гидрометеостанциях, расположенных в таких района, является следствием межгеосферного взаимодействия литосферы и атмосферы. Одним из основных механизмов аномального поведения атмосферного давления в процессе реализации сильных событий представляется глубинная дегазация. Она наиболее активна в ослабленных зонах. Механизмы воздействия глубинной дегазации на внешние геосферы остаются предметом дискуссий.

Жуков А.С., Ардашев Д.В. «История применения акустики в машиностроении» Вопросы истории естествознания и техники, 43, № 4, с. 254-268 (2022)

Рассматриваются история акустики и история применения ее методов и достижений в области машиностроения. Акустические методы контроля по праву занимают значительное место среди методов исследованию физических объектов и процессов на производстве. Основными их задачами при этом являются выявление разного рода дефектов (ультразвуковой контроль), мониторинг каких-либо параметров производственных процессов, установление физико-механических свойств объектов производства, а также их геометрических характеристик. Отличительная особенность акустических методов, способствующая их широкому распространению, состоит в возможности так называемого неразрушающего контроля, т. е. сохранения целостности исследуемого объекта. Другим не менее важным достоинством этих методов является возможность осуществления процедуры исследования без прерывания процесса производства.

Моисеенко С.Г., Бисноватый-Коган Г.С., Арделян Н.В. «Моделирование магниторотационных процессов в коллапсирующих сверхновых и развитие магнитодифференциально-вращательной неустойчивости» Механика, управление и информатика, 6, № 6, с. 121-135 (2014)

Сверхновые с коллапсирующим ядром сопровождаются формированием нейтронной звезды или чёрной дыры. Гравитационная энергия трансформируется в энергию взрыва, что наблюдается во взрывах сверхновых второго типа и типов Ib,c (SN II, SNIb, SNIc). Представлены результаты двумерного магнитогидродинамического (МГД) моделирования магниторотационного взрыва коллапсирующей сверхновой, где источником энергии является энергия вращения, а магнитное поле играет роль «передаточного ремня», трансформирующего вращательную энергию в энергию взрыва. Тороидальная часть магнитной энергии на начальном этапе эволюции растёт линейно со временем из-за дифференциального вращения. Когда тороидальная компонента магнитного поля существенно превышает полоидальную компоненту магнитного поля, возникает магнито-дифференциально-вращательная неустойчивость (МДРН), приводящая к быстрому росту магнитной энергии. На конечной стадии развития процесса формируется быстрая МГД ударная волна, приводящая к взрыву сверхновой. В случае, когда начальное магнитное поле является полем дипольного типа, возникает слабо коллимированный струйный выброс (джет). При очень больших значениях магнитного поля развитие МДРН не обнаружено.

Артамонов Е.В., Васильев Д.В., Воронин В.В. «Диагностика токарной обработки металлов резанием посредством анализа вибрационных параметров» Известия Юго-Западного государственного университета, № 1, с. 18-28 (2018)

Работа посвящена доказательству, что вибрация державки режущего инструмента несет в себе информацию о текущей силе резания и виде сходящей стружки, а спектральный анализ виброускорения позволит извлечь данную информацию в полном объеме, что имеет потенциал для проведения оперативной диагностики режима резания и позволит, путем динамического корректирования параметров, соблюдать условия наилучшей обрабатываемости. Информация о виде стружки позволяет оценить температуру резания, как определяющий фактор стружкообразования, которую весьма проблематично измерить напрямую с достаточной точностью. Методы. В работе логически обосновывается научное предположение о возможности оперативной диагностики процесса токарной обработки с помощью анализа спектра виброускорения державки режущего инструмента. Для подтверждения состоятельности предположения проведен натурный эксперимент. Предположение об изменении спектра следует из анализа причин, влияющих на величину проекций силы резания, а именно, вертикальной составляющей. Величина этой проекции определяется давлением стружки на переднюю поверхность резца. Результаты. Проведена серия экспериментов по регистрации изменений спектрального состава вибрации режущего инструмента. Было доказано, что вибрация действительно несет информацию об основных параметрах процесса резания, то есть при изменении вида стружки качественно меняется состав спектра виброускорения. Адекватность полученных временных сигналов вертикальной составляющей виброускорения подтверждается их точным сходством с зависимостями вертикальной составляющей силы резания, поскольку эти характеристики связаны как причина и следствие. Заключение. Спектральный анализ вибрации может стать основой оперативной диагностики токарной обработки металлов и лечь в основу Адаптивной системы управления режимами резания в станках с числовым программным управлением.

Артамонов Е.В., Васильев Д.В., Воронин В.В. «Диагностика токарной обработки металлов резанием посредством анализа вибрационных параметров» Известия Юго-Западного государственного университета, 24, № 4, с. 18-28 (2020)

Работа посвящена доказательству, что вибрация державки режущего инструмента несет в себе информацию о текущей силе резания и виде сходящей стружки, а спектральный анализ виброускорения позволит извлечь данную информацию в полном объеме, что имеет потенциал для проведения оперативной диагностики режима резания и позволит, путем динамического корректирования параметров, соблюдать условия наилучшей обрабатываемости. Информация о виде стружки позволяет оценить температуру резания, как определяющий фактор стружкообразования, которую весьма проблематично измерить напрямую с достаточной точностью. Методы. В работе логически обосновывается научное предположение о возможности оперативной диагностики процесса токарной обработки с помощью анализа спектра виброускорения державки режущего инструмента. Для подтверждения состоятельности предположения проведен натурный эксперимент. Предположение об изменении спектра следует из анализа причин, влияющих на величину проекций силы резания, а именно, вертикальной составляющей. Величина этой проекции определяется давлением стружки на переднюю поверхность резца. Результаты. Проведена серия экспериментов по регистрации изменений спектрального состава вибрации режущего инструмента. Было доказано, что вибрация действительно несет информацию об основных параметрах процесса резания, то есть при изменении вида стружки качественно меняется состав спектра виброускорения. Адекватность полученных временных сигналов вертикальной составляющей виброускорения подтверждается их точным сходством с зависимостями вертикальной составляющей силы резания, поскольку эти характеристики связаны как причина и следствие. Заключение. Спектральный анализ вибрации может стать основой оперативной диагностики токарной обработки металлов и лечь в основу Адаптивной системы управления режимами резания в станках с числовым программным управлением.

Сецко П.В., Мингалев О.В., Мингалев И.В., Малова Х.В., Мельник М.Н., Артемьев А.В., Хабарова О.В. «Условие силового баланса в токовом слое в бесстолкновительной плазме из протонов и замагниченных электронов» XVII Конференция молодых учёных «Фундаментальные и прикладные космические исследования» ИКИ РАН, Москва, 30 сентября–2 октября 2020 г. Сборник трудов, с. 123-133 (2020)

Представлен вывод дивергентной формы уравнений силового баланса, а также рассматривается проверка выполнения условия силового баланса в стационарных тонких токовых слоях (ТТС) в бестолкновительной плазме из протонов и замагниченных электронов. При помощи численной модели стационарного пространственно одномерного ТТС с заданной нормальной компонентной магнитного поля получен набор конфигураций ТТС двух типов: симметричные конфигурации и конфигурации с колоколообразной сдвиговой (шировой) компонентной. Для этих конфигураций контролируется вклад различных слагаемых в выполнение условия силового баланса. Ключевые слова: токовые слои, тонкий токовый слой, силовой баланс, магнитосфера Земли, моделирование

Артоболевский И.И., Бобровницкий Ю.И., Генкин М.Д. Введение в акустическую динамику машин (1979). 296 с.

Данное учебное пособие представляет виброакустическую диагностику (ВАД) в виде составной части мониторинга технического состояния машинного оборудования и излагает методологию вибромониторинга и диагностики как в общем виде, так и в плане практического использования для выявления дефектов и неисправностей машин и механизмов. В пособии кратко изложены общие вопросы методологии ВАД, которые приведены в достаточном количестве монографий и справочных изданий. Особую ценность представляют разделы, в которых изложен материал по практическому использованию виброакустических сигналов для постановки диагноза, выделения диагностических признаков неисправностей с достаточной степенью конкретизации, позволяющей использовать приведенную информацию для выявления дефектов и неисправностей. Иллюстративный материал, с одной стороны, построен на данных реальных эпизодов диагностирования и мониторинга состояния машин и механизмов, а с другой стороны, в достаточной степени обобщен в виде масок спектров, что позволяет использовать его для практической работы. Учебное пособие подготовлено авторами на основе не только литературных данных, но и большого практического опыта исследований, разработки, внедрения и эксплуатации систем мониторинга и диагностики, оно дает целостное и полное представление о теоретических и практических основах ВАД и мониторинга роторных и поршневых машин. По сути содержания учебное издание соответствует современному мировому уровню развития в области ВАД и мониторинга технического состояния машин и механизмов, в нем излагаются разделы, позволяющие не только обеспечить получение знаний в области ВАД и мониторинга, но и быть полезным методологическим материалом для выполнения расчетных и аналитических заданий, курсовых и выпускных квалификационных работ.

Асеев С.А., Герасимов М.В., Зайцев М.А., Сапгир А.Г. «Выбор адсорбционных ловушек для газохроматогра фического анализа летучих веществ in situ в миссиях Луна-Ресурс (2020) и EXOMARS (2018)» Механика, управление и информатика, 6, № 7, с. 17-23 (2014)

Работа посвящена исследованию зависимости характерного времени удержания постоянных газов CO₂, CO, О₂, CH₄, N₂, Ar на адсорбентах Carbosieve SIII, PoraPak Q и Molsieve 5A от температуры охлаждения адсорбционных накопителей. По результатам проведённых измерений была разработана и проверена лабораторная установка для исследования свойств новых адсорбентов, которые могут использоваться в этих накопителях.

Астахов С.А., БирюковВ.И., Тимушев С.Ф. «Акустико-вихревой механизм возбуждения вибраций элементов конструкции каретки при трековых испытаниях изделий авиационной техники» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 73, с. 74-87 (2023)

Тенденцией последнего времени в России и за рубежом является разработка высокоскоростных летательных аппаратов баллистического типа со скоростью, превышающей 4 М. Одним из наименее затратных методов, подтверждающим работоспособность и эффективность применения новых изделий авиационной техники, являются трековые испытания. Высокоскоростные полигонные испытания в России проводятся на экспериментальной установке «Ракетный рельсовый трек 3500», размещенной на территории Государственного казенного научно-испытательного полигона авиационных систем имени Л.К. Сафронова. Экспериментальная установка состоит из рельсового пути, размещенного на специальном основании, обеспечивающем необходимый вертикальный профиль пути с участками подъема и снижения, а также достаточную жесткую связь рельса с бетонным основанием. На рельсовые направляющие устанавливается подвижная трековая каретка со скользящими по рельсам опорами (башмаками) и жестко связанными с ней ракетными двигателями твердого топлива. Тяга стартовых ракетных двигателей обеспечивает необходимое ускорение для достижения максимальных значений требуемой скорости испытания. Опоры скольжения ракетной каретки охватывают головку рельсов. К носовой части ракетных двигателей при монорельсовых испытаниях через фланцевый кронштейн консольно присоединяется объект испытания цилиндрической формы с коническим обтекателем. В узлах крепления размещаются элементы автоматики, предназначенной для разделения ступеней во время испытания. Между кронштейнами стыковки ступеней ускорителей, а также узлами крепления консольно размещенного объекта испытания образуются полуоткрытые полости, обтекаемые сначала дозвуковым, а в дальнейшем сверхзвуковым воздушным потоком. Трековые высокоскоростные испытания объектов спецтехники сопровождаются интенсивной вибрацией и ударными нагружениями конструкции. Анализ и выявление механизмов, оказывающих существенное влияние на вибрационный процесс элементов конструкции, находящихся в упруго-деформированном состоянии, и потерю устойчивости ускоренного движения ракетной каретки, является актуальной практически значимой задачей. В статье выполнен аналитический обзор работ по проблеме акустических и вихревых взаимодействий в полузакрытых полостях конструкции, обтекаемых воздушным потоком с дозвуковой и сверхзвуковой скоростью, и усилением пульсаций давления и вибраций элементов конструкции вследствие этого физического механизма. Приведены математические модели акустико-вихревых взаимодействий с целью оценки частот усиления колебаний в условиях применения реальной конструкции при трековых испытаниях изделий авиационной техники. Ключевые слова: трековые испытания, ракетная каретка, сверхзвуковой поток, полузакрытая полость, стохастическая вибрация, собственная частота, вихревая мода, неустойчивость, слой смешения, акустико-вихревой резонанс, декомпозиция.

Афанасенков Ю.М. «О возможности применения сотовой бленды в звёздном датчике» Механика, управление и информатика, № 1, с. 280-289 (2013)

Рассмотрены свойства сотовой бленды, технология её изготовления, достоинства и недостатки по сравнению с обычной блендой. написана программа, моделирующая прохождение света через бленду с учётом паразитных эффектов: неламбертовского переотражения света от стенок бленды, дифракции на ячеистой структуре бленды. Предложен алгоритм уравновешенного троичного быстрого преобразования Фурье, полностью симметричного относительно начала координат, что удобно для многих применений, в том числе, для расчёта дифракции. Изучена возможность использовать сотовую бленду в звёздных датчиках.

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 РАН. Механика жидкости и газа, № 4, 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.

Колюка Ю.Ф., Афанасьева Т.И. «Проектирование баллистической схемы полёта космического аппарата к потенциально опасному астероиду 2001 JV1 с целью изменения его орбиты взрывом» Механика, управление и информатика, 7, № 1, с. 172-193 (2015)

Рассматриваются вопросы, связанные с решением проблемы противодействия астероидно-кометной опасности. Приведены результаты проектно-баллистических исследований по разработке миссии, схемы полёта и навигации космических аппаратов, обеспечивающей требуемые условия сближения с астероидом 2001 JV1 с целью демонстрации возможности изменения его орбиты с помощью ядерного взрыва, который, в свою очередь, может быть зарегистрирован и количественно оценён в относительно короткие сроки. Ключевые слова: потенциально опасный космический объект, минимальное расстояние между орбитами, сценарий демонстрационной миссии, корректирующий импульс скорости, энергетические затраты.

Голубцова Н.А., Афанасьева Т.И., Гридчина Т.А., Колюка Ю.Ф. «Оценка влияния различных факторов на заключительный прогноз падения сходящих с орбит неуправляемых космических объектов» Механика, управление и информатика, 7, № 1, с. 194-215 (2015)

Работа посвящена проблеме поиска путей повышения точности окончательного решения по прогнозу падения космических объектов (КО), сходящих с орбиты в неуправляемом режиме, и, в частности, оценке влияния разных факторов на точность таких прогнозов. На примере решения задачи прогноза падения для семи различных объектов, пять из которых были в разное время объектами-целями для тестовых кампаний Межагентского координационного комитета по космическому мусору (МККМ) и по которым имеются официально подтверждённые данные о времени и районе их схода с орбиты, на основе обработки измерительной информации, полученной по этим объектам в последние 1–1,5 сутки их полёта по орбите, и реализации большого количества разных вариантов решения задачи прогноза при разных исходных данных, в том числе при использовании разных моделей атмосферы, получены результаты и сделаны выводы, которые могут быть использованы для нахождения «лучших» решений и оценки реальной точности результатов окончательного прогноза падения КО. Выявлена причина различий прогнозов падения КО при использовании одних из лучших на сегодняшний день моделей атмосферы ГОСТ-2004 и NRL MSISE-2000. Оценена степень этих различий для рассмотренных случаев и близость окончательных прогнозов, полученных с использованием одной или другой из этих моделей, к официальным, подтверждённым другими источниками, данным о входе КО в плотные слои атмосферы. Ключевые слова: космический мусор, объект риска, прогноз падения, модель атмосферы.

Афонин В.В., Кашкаров И.А., Петрукович А.А., Потемкин С.А., Каримов Б.Т., Рожков Л.С. «Измеритель параметров ионосферной плазмы при помощи наноспутников (ИПИП–нс) (Предложение эксперимента)» Механика, управление и информатика, 7, № 4, с. 16-27 (2015)

Описываются предложения по разработке комплекта научной аппаратуры для исследования ионосферной плазмы Земли прямыми локальными методами при помощи наноспутников, направленные на решение широкого круга научных задач по исследованию структуры и динамики ионосферы. Аппаратура состоит из пяти различных ионосферных датчиков и электроники, обеспечивающей связь с системами космического аппарата с минимизироваными требованиями по управлению, и оформлена в виде модуля, являющегося лицевой панелью наноспутника, с массой 900 г, габаритами 165×165×70 мм и потреблением 5 Вт. По сравнению с применяемой в мировой практике аппаратурой, модуль позволяет измерять наиболее полный перечень параметров электронной и ионной компонент ионосферной плазмы.

Ахремчик О.Л., Базулев И.И. «Исследование процесса квитирования при макетировании систем звуковой сигнализации» Вестник Тверского государственного технического университета. Серия: технические науки (Ранее Вестник Тверского государственного технического университета), № 2, с. 77-83 (2021)

Рассматриваются вопросы моделирования и генерации множества звуковых сигналов технологической сигнализации на физическом макете. В ходе макетирования проводятся исследования времени реакции и выполнения последовательности действий оператором при использовании разных видов звуковых сигналов. Авторская методика исследования предусматривает предварительный выбор вида сигнала оператором и последовательную коррекцию вида и параметров сигнала в ходе эксперимента. Звуковые сигналы синтезируются с использованием метода частотной модуляции. Обработка полученных данных показывает, что следует отклонить гипотезу о нормальном законе распределения времени квитирования в пользу альтернативы о логнормальном законе. Проведенные эксперименты свидетельствуют о необходимости индивидуального подбора и настройки звуковых сигналов в системах технологической сигнализации.

Инчин А.С., Шпади Ю.Р., Лозбин А.Ю., Шпади М.Ю., Инчин П.А., Аязбаев Г.М., Быкаев Р.Ж., Майлибаева Л.И. «Экспериментальный образец целевого оборудования научно-технологического наноспутника» Механика, управление и информатика, 7, № 4, с. 119-127 (2015)

Приводится описание экспериментального образца целевого оборудования научно-технологического космического аппарата (далее – экспериментальный образец). Экспериментальный образец был создан в Институте космической техники и технологии в рамках проекта «Разработать научно-методическое и технологическое обеспечение для создания, испытаний и эксплуатации целевого оборудования научно-технологического космического аппарата (НТКА)» республиканской бюджетной программы «Прикладные научные исследования в области космической деятельности». Приводится описание научных и технологических задач экспериментального образца, краткое описание технических и программных средств, входящих в его состав и служащих для полноценного исполнения научных и технологических задач, поставленных перед этим оборудованием. Ключевые слова: наноспутник, полезная нагрузка, магнитное поле Земли, полное электронное содержание в ионосфере.