Лаврентьев В.Г., Олейников И.И., Червонов А.М. «Основные аспекты мониторинга техногенного состояния околоземного космического пространства для обеспечения безопасности космической деятельности» Механика, управление и информатика, 7, № 1, с. 216-228 (2015)

Статья посвящена вопросам мониторинга техногенной обстановки в околоземном космическом пространстве. Даётся характеристика техногенной обстановки, приводится описание автоматизированной системы предупреждения об опасных ситуациях в околоземном космическом пространстве, разрабатываемой в интересах контроля за полётами объектов космического мусора и выявления опасных ситуаций. Ключевые слова: автоматизированная система предупреждения об опасных ситуациях, космический мусор, мониторинг техногенной обстановки, околоземное космическое пространство.

Ивашкин В.В., Крылов И.В., Лан А. «Анализ траекторий для космической экспедиции к астероиду Апофис с возвращением к Земле» Механика, управление и информатика, 7, № 1, с. 105-112 (2015)

Дан обзор работ авторов по исследованию траекторий для экспедиции космического аппарата (КА) от Земли к астероиду Апофис, с пребыванием КА в течение некоторого времени у астероида и возвращением к Земле. Рассмотрены две группы траекторий. Одну группу составляют траектории перелёта КА при использовании комбинированной двигательной установки с большой и малой тягой, другую группу – траектории перелёта КА при использовании только обычных двигательных установок с большой тягой. Определены оптимальные траектории и их характеристики, в частности, начальное и конечное время экспедиции, конечная и полезная масса КА, для полётов в 2019–2022 гг. Показано, что использование малой электрореактивной тяги позволяет существенно улучшить характеристики экспедиции. Приведены также результаты анализа орбитального движения КА вокруг астероида. Ключевые слова: астероид, сближающийся с Землёй; астероид Апофис; экспедиция к астероиду; оптимальная траектория полёта к астероиду; движение КА вокруг астероида.

Лапин А.Д. «Точечный источник сдвиговых SV-волн с вертикальной поляризацией в твердом слое» Акустический журнал, 69, № 4, с. 393-397 (2023)

Найдено поле SV-источника поперечных волн в твердом однородном слое со свободными границами. На этих границах, помимо поперечных волн, возникают и продольные волны. Полное поле в слое характеризуется скалярным и векторным потенциалами. Вследствие осевой симметрии этого поля векторный потенциал имеет только угловую компоненту. Интегральное представление потенциалов получено методом Фурье–Бесселя. На основе теории вычетов поле в слое представлено в виде суперпозиции цилиндрических мод Лэмба. Рассчитаны амплитуды этих мод.

Воронцов Д.Д., Лапшин Д.Н. «Влияние октопамина на частотную настройку слуховой системы комаров Culex pipiens pipiens (Diptera, Culicidae)» Сенсорные системы, 37, № 3, с. 244-257 (2023)

Цель работы состояла в демонстрации физиологических эффектов действия октопамина на слуховые ответы сенсорных нейронов джонстонова органа у комаров Culex pipiens pipiens L. Ответы нейронов на звуковую стимуляцию измеряли до и после введения октопамина (а также хлордимеформа, агониста октопаминовых рецепторов) в виде частотно-пороговых кривых или регистрируемой в реальном времени частоты автовозбуждения, возникавшей при включении слухового нейрона в контур обратной связи с использованием усиленного ответа этого нейрона в качестве сигнала для возбуждения акустического излучателя. Из наших результатов следует: октопамин влияет на свойства слуховой системы как самцов, так и самок комаров; у самок комаров октопамин значительно снижает чувствительность рецепторов в диапазоне частот ниже 90 Гц и слабо влияет на чувствительность в диапазоне от 100 Гц и выше; у самцов комаров октопамин существенно повышает частотную настройку слуховой системы (соотношение частот после и до введения вещества 1.32–1.55). Показан сильный половой диморфизм в октопаминергической модуляции слуховой системы комаров. Наблюдаемые физиологические эффекты октопамина как у самцов, так и у самок комаров не могут быть полностью объяснены модуляцией механической жесткости антенны и должны включать изменение оптимальных частот настройки слуховых нейронов. Ключевые слова: Culex, комары, джонстонов орган, слуховые рецепторы, частотная настройка

Ларионов Е.В. «На пыльных тропинках далёких планет останутся наши следы...» Механика, управление и информатика, с. 298-303

О чём же писать? Может быть, о себе и моих взаимоотношениях с институтом, который для меня уже давно стал лицом вполне одушевлённым и который вот уже на протяжении многих лет, каждое утро протягивает мне свою руку и говорит: «Привет!», а когда вечером я убегаю домой, он кричит мне в след, закрывая за мной прозрачные двери: «До завтра, Василич!» Я знаю, кажется, о нём всё. Знаю, как и когда он зародился и как менял своё место прописки, перебираясь из подвалов Масловки в стекляшки-«парикмахерские» на Профсоюзной, а потом перекочевал на своё постоянное место жительства в лежачий на боку небоскрёб всё на той же самой протяжённой в Москве улице. Я знаю многих его обитателей, которые трудятся в нём сейчас, и помню тех, кто ушёл из его стен навсегда. Может быть, стоит писать о них, вспоминая поимённо тех учёных, конструкторов, испытателей и рабочих, которые своим трудом создавали славу и мировую известность институту? А может о том, что когда-то институт был единым коллективом, а потом, так же, как и СССР, – распался, только не на отдельные государства, а на отдельные «вотчины»?

Ларионова А.В., Ботвина Л.Р. «О параметрах статистических распределений микротвердости и их взаимосвязи с характеристиками локальной деформации и коэффициентом затухания ультразвуковых волн» Деформация и разрушение материалов, № 1, с. 19-27 (2023)

Приведены результаты исследования сталей 20 и 15Х2ГМФ методами измерения микротвердости, затухания ультразвуковых волн и локальной деформации зерен. Для оценки состояния материала предложено использовать статистические параметры кумулятивных распределений микротвердости. Развит новый подход к статистической оценке состояния материала с использованием квантильных распределений микротвердости. Проведено сравнение сигмоидальных и квантильных распределений, установлена взаимосвязь параметров статистических распределений с коэффициентом затухания ультразвуковых волн, относительным сужением и относительным удлинением зерен. Показано преимущество квантильных распределений по сравнению с сигмоидальными, поскольку они более чувствительны к изменению прочностных свойств материала и требуют меньшего количества параметров. Предложенный метод статистической оценки механических свойств позволяет оценить напряженно-деформированное состояние материала в процессе эксплуатации. Ключевые слова: механические свойства, микротвердость, статистические распределения, микроструктура, коэффициент затухания ультразвуковых волн

Карпов Е.В., Ларичкин А.Ю., Говердовский В.Н., Бровкина Ю.И., Прохоров А.Н. «Преднапряженные многослойные конструкции из полимерных композитов для решения задач виброакустики летательных аппаратов» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 511, № 1, с. 60-66 (2023)

Предложен подход к созданию компактных и миниатюрных систем инфра- и низкочастотной виброизоляции на основе слоистых композитных упругих элементов с регулируемой отрицательной и квазинулевой жесткостью. Решены новые задачи моделирования заданных параметров жесткости и несущей способности элементов определенной геометрии при комбинированном нагружении, за счет варьирования структуры, упругих свойств и расположения слоев и управления локальной подвижностью связующего. Корректность подхода основана на результатах экспериментального проектирования и исследования моделей систем. Применение подхода позволяет качественно изменить решение ряда критических задач виброакустики авиационной и другой перспективной техники. Ключевые слова: полимерный композит, подвижное связующее, закритическое деформирование, инфра- и низкочастотная виброизоляция

Федосеев В.И., Куняев В.В., Исаков А.Н., Юдина Л.М., Князев В.О., Коптев А.А., Титов Г.П., Шевляков О.В., Латынцев С.В. «Обеспечение сбоеустойчивости приборов звёздной ориентации, построенных на сбоенеустойчивой элементной базе» Механика, управление и информатика, 7, № 2, с. 129-141 (2015)

Излагаются основные результаты работ по обеспечению устойчивости к сбоям приборов звёздной ориентации космических аппаратов (КА), построенных на элементной базе, подверженной сбоям. Рассматриваются особенности проявления сбоев в звёздных приборах, способы их парирования, результаты оценки эффективности этих способов. Приводятся результаты оценок параметров сбоеустойчивости некоторых типов приборов, полученные как из литературных данных, так и на основе обработки данных лётных испытаний.

Латынцев С.В., Меус С.В., Овчинников А.В., Бабанов А.А. «Оценка эффективности алгоритма управления приводом солнечных батарей космического аппарата с целью создания моментов для разгрузки электромеханического исполнительного органа системы ориентации и стабилизации» Механика, управление и информатика, 7, № 2, с. 348-352 (2015)

Rратко рассмотрены основные причины возникновения возмущающих моментов и способы их компенсации для космических аппаратов на геостационарной орбите разработки ОАО «ИСС». Показано использование сил солнечного давления для создания моментов сил, проведено сравнение расчётной и реальной экономии топлива

Земсков А.В., Ле В.Х. «Нестационарные термоупругодиффузионные колебания балки Бернулли–Эйлера под действием распределенной поперечной нагрузки» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 3, с. 63-74 (2023)

Рассматривается задача о нестационарных колебаниях балки Бернулли–Эйлера с учетом релаксации температурных и диффузионных процессов. Исходная математическая модель включает в себя систему уравнений нестационарных изгибных колебаний балки с учетом тепломассопереноса, которая получена из общей модели термомеханодиффузии для сплошных сред с помощью обобщенного принципа Даламбера. На основе полученных уравнений сформулирована постановка начально-краевой задачи об изгибе шарнирно-опертой ортотропной балки, находящейся под действием распределенных по поверхности термоупругодиффузионных возмущений. Решения задачи о нестационарных термоупругодиффузионных колебаниях балки ищется в интегральной форме. Ядрами интегральных представлений являются функции Грина, для нахождения которых используются разложения в тригонометрические ряды Фурье и преобразование Лапласа по времени. Трансформанты функций Грина представлены через рациональные функции параметра преобразования Лапласа. Переход в пространство оригиналов осуществляется аналитически с помощью вычетов и таблиц операционного исчисления. Получены аналитические выражения для функций Грина рассматриваемой задачи. На примере шарнирно-опертой трехкомпонентной балки, выполненной из сплава цинка, меди и алюминия, находящейся под действием распределенной по длине механической нагрузки, исследовано взаимодействие механического, температурного и диффузионного полей. Проанализировано влияние релаксационных эффектов на кинетику тепломассопереноса. Решение представлено в аналитической форме и в виде графиков зависимости искомых полей перемещения, приращений температуры и приращений концентрации компонент среды от времени и координат. В заключение приведены основные выводы о влиянии связанности полей и релаксационных эффектов на напряженно-деформированное состояние и тепломассоперенос в изгибаемой балке.

Козлов П.В., Забелинский И.Е., Быкова Н.Г., Герасимов Г.Я., Левашов В.Ю. «Излучательные характеристики ударно нагретого воздуха в видимой и инфракрасной областях спектра» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 138-146 (2023)

Измерены интегральные и временные спектральные характеристики ударно нагретого воздуха в интервале скоростей ударной волны от 7.35 до 10.4 км/с при давлении перед фронтом ударной волны p0=0.25 Торр. Эксперименты проведены на ударной установке DDST-M Института механики МГУ. Исследован диапазон волн излучения λ=600–1100 нм, соответствующий видимой и ближней инфракрасной областям спектра, в которых основной вклад в излучение дают атомарные линии азота и кислорода. Проведен анализ полученных интегральных по времени спектрограмм излучения. Выделены особенности временных осциллограмм для наиболее типичных атомарных линий спектра. Данные измерений сравниваются с экспериментальными данными других авторов.

Тютин М.Р., Ботвина Л.Р., Шувалов А.Н., Петерсен Т.Б., Левин В.П., Синеев А.А., Соловьев В.Г. «Размерный эффект, наблюдаемый при испытании на изгиб образцов из фибробетона» Деформация и разрушение материалов, № 1, с. 28-40 (2023)

Исследовано влияние армирования базальтовым волокном в количестве 0,6% (об.) на проявление размерного эффекта для бетона из портландцемента ЦЕМ II / А-К(Ш-И) 42.5Н (ГОСТ 31108–2016). Для этого проведены испытания на трехточечный изгиб геометрически подобных образцов длиной L=1075, 465 и 215 мм и шириной D=40, 93 и 215 мм соответственно, имеющих центральный надрез длиной a₀; для всех образцов выполнялись условия L/D=5, a/D≈0,3. Исследованы механические свойства, параметры акустической эмиссии, характеристики локального деформированного состояния, оцененные методом корреляции цифровых изображений, размер зоны процесса разрушения в вершине надреза, определенный с применением ультразвуковой дефектоскопии. По данным изменения параметров акустической эмиссии и главных деформаций в вершине надреза проанализирована стадийность разрушения. Номинальная прочность снижалась с увеличением размера образца. Отмечено влияние размера образца и на параметры акустической эмиссии, величину главных деформаций и размер зоны процесса разрушения. Установлено, что введение базальтового волокна в состав бетона снижает его номинальную прочность, повышает энергию разрушения и уменьшает размерный эффект. Ключевые слова: фибробетон, трехточечный изгиб, акустическая эмиссия, размерный эффект, коэффициент затухания ультразвуковых волн, зона процесса разрушения, корреляция цифровых изображений

Чувашов И.Н., Левкина П.А., Шеин А.В. «Долговременная орбитальная эволюция объектов геостационарной зоны» Известия вузов. Физика, 66, № 4, с. 72-78 (2023)

На реальных наблюдениях проверяется утверждение о дрейфе объектов геостационарной области, который может проявляться только на значительных интервалах времени (53.5 года), и оценка изменения плотности геостационарной области из-за возврата таких объектов в плоскость экватора. В данном случае речь идет о крупных тяжелых объектах космического мусора, в связи с чем исключается возможность значительного влияния на них возмущений от светового давления. Для численного моделирования движения совокупности объектов использована модель движения искусственных спутников Земли, разработанная в Томском государственном университете. В качестве наблюдательных данных взяты TLE-элементы орбит объектов геостационарной зоны на интервале 60 лет.

Чубей М.С., Бахолдин А.В., Куприянов В.В., Левко Г.В., Львов В.Н., Маркелов С.В., Цекмейстер С.Д., Цуканова Г.И. «К вопросу о системе наведения в проекте "Орбитальная звёздная стереоскопическая обсерватория"» Механика, управление и информатика, 7, № 2, с. 85-94 (2015)

Цель работы – исследование условий функционирования системы наведения астрографов орбитальной звёздной стереоскопической обсерватории (ОЗСО). Задача заключается в том, чтобы найти возможность построить систему наведения, удовлетворяющую критериям высокой эффективности в смысле минимума времени перенацеливания и оптимального энергоснабжения при высокой точности наведения и удержания телескопов в течение экспозиции. Предложена система подвеса и наведения инструмента на любую точку неба, кроме объектов пространства Солнечной системы в сфере радиусом, равным величине полуоси орбиты Венеры. Данное ограничение обусловлено необходимостью защиты от засветки солнечными лучами мозаик ПЗС (прибор с зарядовой связью; англ. CCD, charge-coupled device).

Левский М.В. «Управление разворотом твердого тела (космического аппарата) с комбинированным критерием оптимальности на основе кватернионов» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 5, с. 58-78 (2023)

Изучается динамическая задача оптимального разворота твердого тела (например, космического аппарата) из произвольного начального в назначенное конечное угловое положение при наличии ограничений на управляющие переменные. Время разворота не фиксировано. Для оптимизации программы управления вращением применяется комбинированный критерий качества, минимизируемый функционал объединяет в заданной пропорции энергетические затраты и длительность маневра. На основе принципа максимума Л.С. Понтрягина и кватернионных моделей управляемого движения твердого тела получено решение поставленной задачи. Условия оптимальности переориентации записаны в аналитической форме, и раскрыты свойства оптимального вращения. Для построения оптимальной программы вращения записаны формализованные уравнения и расчетные формулы. Оптимальное управление представлено в форме синтеза. Закон управления сформулирован в виде явной зависимости управляющих переменных от фазовых координат. Приведены аналитические уравнения и соотношения для нахождения оптимального движения. Даны ключевые соотношения, определяющие оптимальные значения параметров алгоритма управления вращением. Также описана конструктивная схема решения краевой задачи принципа максимума для произвольных условий разворота (начального и конечного положений и моментов инерции твердого тела). Для динамически симметричного твердого тела получено решение задачи переориентации в замкнутой форме. Представлены численный пример и результаты математического моделирования, демонстрирующие практическую реализуемость разработанного метода управления ориентацией космического аппарата.

Лёвушкина Н.В., Нигметзянов Р.И., Нечай А.А., Сухов А.В., Фатюхин Д.С. «Анализ возможностей нанесения материалов, образующих функциональные покрытия, с использованием ультразвука» Упрочняющие технологии и покрытия, № 1, с. 3-7 (2023)

DOI: 10.36652/1813-1336-2023-19-1-3-7 Рассмотрены основные эффекты, возникающие при использовании ультразвуковых колебаний на этапе нанесения функциональных покрытий. Проанализированы результаты применения ультразвука для различных технологий нанесения.

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.

Легостаев Д.Ю., Родионов С.П. «Численное исследование влияния структуры системы трещин на фильтрацию жидкости в пороупругой среде» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 93-107 (2023)

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

Леденцов Л.С., Сомов Б.В. «Разрывные магнитогидродинамические течения: непрерывные переходы и нагрев плазмы» Механика, управление и информатика, 6, № 1, с. 97-107 (2014)

Законы сохранения на поверхности разрыва в идеальной магнитной гидродинамике (МГД) допускают возможность смены типа разрыва при постепенном (непрерывном) изменении условий течения плазмы. При этом должны существовать так называемые переходные решения, удовлетворяющие одновременно двум типам разрывов. В результате анализа полной системы граничных условий для уравнений МГД найден удобный, наглядный параметр классификации разрывных течений - величина потока массы m. На основе этого критерия составлена обобщённая схема непрерывных переходов в МГД, а также изучена зависимость величины нагрева плазмы от типа МГД-течения.

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.

Ледков А.С. «Динамика и управление цилиндрическим космическим мусором при бесконтактной транспортировке ионным потоком» Труды Московского авиационного института, № 131, с. https://trudymai.ru/published.php?ID=175910 (2023)

Космический мусор представляет серьезную угрозу для существующих и вновь выводимых космических аппаратов. Одним из перспективных способов решения этой проблемы является создание систем бесконтактной транспортировки, основанных на использовании ионного потока, генерируемого электрореактивным двигателем активного космического аппарата, для оказания силового воздействия на объект космического мусора. Целью работы является повышение эффективности метода ионной транспортировки космического мусора за счет учета особенностей его движения относительно центра масс. Разработаны математические модели, описывающие движение объекта космического мусора под действием гравитационных и ионных сил и моментов. Проведено исследование невозмущенного движения объекта космического мусора на круговой орбите. Предложены законы управления ионным потоком, обеспечивающий стабилизацию космического мусора в положении равновесия и его перевод в требуемый угловой режим движения. Определены угловые режимы невозмущенного движения, при которых генерируемая ионная сила максимальна и минимальна. Проведено численное моделирование спуска объекта космического мусора с орбиты и дана оценка затрат топлива, необходимого для осуществления этой транспортной операции. Для рассматриваемого объекта космического мусора разница топлива для наиболее благоприятного и неблагоприятного углового режима движения составила 7.82%.

Лежнин К.В., Чернягин С.А. «Использование переменных действия ньютоновой задачи в численном решении задачи n тел» Механика, управление и информатика, 6, № 7, с. 69-76 (2014)

Предложен метод регуляризации уравнений движения для столкновительных систем многих частиц. Показано, что с помощью теории возмущений в предложенном подходе можно изолировать особенность и существенно увеличить шаг интегрирования, не теряя физических эффектов, существенно влияющих на эволюцию звёздных скоплений.

Каменских А.О., Лекомцев С.В., Матвеенко В.П. «Управление собственными частотами колебаний пологих оболочек с помощью проволочных актуаторов» Вычислительная механика сплошных сред, 15, № 4, с. 418-428 (2022)

Пологие оболочки находят широкое применение в авиационной и аэрокосмической промышленности. В этих отраслях проблема контролируемого изменения собственных частот колебаний конструкции не теряет своей актуальности и на сегодняшний день. Использование с этой целью механических актуаторов на основе проволок из сплава с памятью формы выглядит перспективным ввиду их компактности и способности развивать значительные усилия. В данной работе численно исследуется возможность управления собственными частотами колебаний сегмента пологой цилиндрической оболочки с помощью таких устройств. Деформации в оболочке определяются нелинейными соотношениями с учётом гипотез теории Рейсснера–Миндлина, которые затем линеаризуются относительно состояния с малым отклонением от положения начального равновесия, вызванным сокращением длины проволок. Для снижения вычислительных затрат эффект памяти формы напрямую не моделируется. Вместо этого задаётся эквивалентная деформация проволок на некоторую величину. Математическая постановка задачи динамики базируется на вариационном принципе возможных перемещений, учитывающем предварительное напряжённое состояние. Положение проволок по окружной координате и их начальная деформация (укорачивание) находятся для каждой частоты (формы) колебаний в отдельности из решения задачи оптимизации с ограничениями. При отыскании значений целевой функции используются возможности программного обеспечения ANSYS Mechanical APDL, в котором методом конечных элементов вычисляются собственные частоты колебаний рассматриваемой конструкции. Достоверность полученных результатов подтверждается путём сопоставления с представленными в литературе данными для круговой цилиндрической оболочки, нагруженной внутренним давлением. Проведённая серия расчётов показала, что сокращение длины проволок приводит не только к изменению собственных частот колебаний в большую и меньшую стороны, но и качественно влияет на соответствующие им формы и порядок их следования в спектре. Также установлено, что увеличение выпуклости оболочки (подъём относительно плоскости) снижает эффективность работы проволочных актуаторов.

Лекомцев С.В., Матвеенко В.П., Сенин А.Н. «Собственные колебания и гидроупругая устойчивость пластины с пьезоэлементом, подключённым к внешней RL-цепи» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 3, с. 86-96 (2023)

Исследована возможность пассивного демпфирования гармонических колебаний и управления границей устойчивости пластины, взаимодействующей с текущей жидкостью. Механизм основан на шунтировании закреплённого на поверхности конструкции пьезоэлемента внешней электрической цепью. Подбор параметров такой цепи, обеспечивающих наибольшую скорость затухания колебаний или максимальное изменение критической скорости потока жидкости, осуществлён путём решения серии задач на собственные значения. Приведено две математических постановки. Первая из них основана на трёхмерных уравнениях линейной теории пьезоупругости, а вторая представляет упрощение данных уравнений с целью их совместного применения с теорией тонких пластин. Динамика идеальной жидкости в обоих случаях описана волновым уравнением, сформулированным относительно потенциала возмущения скорости. Совместно с условием непроницаемости, а также граничными условиями оно преобразовано к слабой форме. Гидродинамическое давление вычислено по линеаризованной формуле Бернулли. Выполнена верификация разработанных конечно-элементных алгоритмов и проведено сравнение их вычислительной эффективности. Проанализировано изменение комплексных собственных значений электромеханической системы в зависимости от сопротивления и индуктивности последовательной электрической цепи, подключённой к пьезоэлементу. Из решения задачи оптимизации подобраны такие их величины, которые обеспечивают наилучшее демпфирование резонансных колебаний прямоугольной пластины, взаимодействующей с текущей жидкостью. Проведённые численные исследования показали, что использование данных значений приводит к меньшему изменению спектра частот исходной системы и обеспечивает более высокую скорость затухания колебаний, чем известные аналитические выражения. Рассмотрены два варианта граничных условий, задаваемых на краях конструкции. Продемонстрировано, что с помощью пассивной электрической цепи нельзя повлиять на потерю устойчивости в виде дивергенции, но можно изменить критическую скорость флаттера в пределах нескольких процентов.

Муравьев В.В., Муравьева О.В., Леньков С.В., Владыкин А.Л., Белослудцев К.Ю. «Акустическая структуроскопия медных образцов после равноканального углового прессования» Деформация и разрушение материалов, № 6, с. 31-38 (2023)

Исследовано влияние числа проходов при равноканальном угловом прессовании на акустические и физические характеристики меди М1: скорость распространения ультразвуковых волн, плотность, электропроводность, прочность, твердость и структуру. Для акустических измерений применен зеркально-теневой метод многократных отражений. Рассчитаны упругие модули, ослабление и анизотропия свойств деформированных образцов меди. Установлена связь акустических характеристик со структурой образцов, их плотностью, твердостью и электропроводностью. Ключевые слова: равноканальное угловое прессование, медь М1, плотность, микроструктура, электропроводность, скорость продольных волн, анизотропия свойств

Выблый Ю.П., Леонович А.А. «Сферически-симметричное волновое решение уравнений Эйнштейна в приближении слабого поля» Доклады Национальной академии наук Беларуси "Весці Нацыянальнай акадэмiі навук Беларусi", 64, № 4, с. 399-402 (2020)

В линейном приближении общей теории относительности получено точное сферически-симметричное нестатическое решение уравнений Эйнштейна, описывающее гравитационную волну, зависящую от запаздывающего аргумента. Получены отличные от нуля выражения для плотности импульса волны и сил, действующих на пробную частицу.

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

Либенсон Е.Б., Стреленко Т.Б. «Ошибки определения глубины погружения объекта гидролокатором для многолучевого канала в глубоком море при направленном приеме в вертикальной плоскости» Гидроакустика, № 54, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/sbGA54.pdf (2023)

Проведены оценки случайных ошибок определения глубины погружения объекта гидролокатором, связанных с интерференцией многолучевых сигналов. Рассмотрена взаимосвязь между параметрами многолучевой структуры и ошибками определения глубины погружения объекта. Исследования проведены на программном макете для условий глубокого моря на примере гидроакустических условий Японского моря в осенний период. Получено, что в глубоком море при использовании сложных зондирующих сигналов ошибки определения угла прихода эхосигнала (за счет интерференции многолучевых сигналов) для рассмотренных случаев уменьшаются с 0.45 до 0.19° при улучшении разрешающей способности сигнала по времени от 5 до 1.25 мс. При этом ошибки определения глубины погружения объекта уменьшаются с 85 до 37 м. Ключевые слова: гидролокатор, глубина погружения объекта, угол прихода эхосигнала в вертикальной плоскости, интерференция в многолучевом канале, тональный и сложный эхосигналы, разрешающая способность сигналов по времени

Либерман В.А. «Как я познакомился с Василием Ивановичем Морозом» Механика, управление и информатика, 6, № 4, с. 350-353 (2014)

Я и молодой человек отошли к окну в коридоре, где, как и положено, я рассказал, кто я, что я, зачем пришёл в ГАИШ. При этом «рыжий» продолжал свою ворожбу, казалось бы, совершенно не прислушиваясь к разговору. Наконец-то, при каком-то очередном дурацком вопросе типа: «Кто были мои прадедушка и прабабушка?», «рыжий» захихикал ехидно и сказал: «Ну, хватит, Андрюша, издеваться над человеком». И сразу стало тепло и спокойно, как будто я здесь нахожусь давным-давно, после чего действительный Василий Иванович поднялся, подошёл ко мне, протянул руку и сказал: «Василий Иванович Мороз – это я. Я всё слышал. Вы меня устраиваете. Идите в отдел кадров и заполните там анкету».[Андрюша – это Андрей Репин, сотрудник отдела радиоастрономии ГАИШ]

Босняков С.М., Ливерко Д.В., Маленко В.В., Михайлов С.В., Морозов А.Н. «Экспериментальная проверка метода и программы расчета низкочастотных пульсаций на границе струи натурной дозвуковой аэродинамической трубы замкнутого типа» Математическое моделирование, 35, № 9, с. 77-95 (2023)

Сопоставлены результаты нескольких серий расчетных и экспериментальных исследований, в которых низкочастотные пульсации полного давления в струе исследовались различными методами. Расчет выполнен методом LES (IDDES) с применением программы EWT-ЦАГИ. Эксперимент проведен с применением манометров, датчиков ИКД-100 и Kulite. Осуществлена визуализация потока. Показано, что расчетные и экспериментальные данные находятся в приемлемом соответствии друг с другом во всех областях, за исключением внешней границы струи, где расчетная сетка имеет недостаточное сгущение.

Топорков Д.А., Бурмистров Д.А., Гаврилов В.В., Житлухин А.М., Костюшин В.А., Лиджигоряев С.Д., Пушина А.В., Пикуз С.А., Рязанцев С.Н., Скобелев И.Ю. «Генерация мягкого рентгеновского и вакуумного ультрафиолетового излучения при взаимодействии водородного плазменного потока с газовой струей» Физика плазмы, 49, № 8, с. 807-812 (2023)

Представлены результаты исследований, направленных на создание компактного источника мягкого рентгеновского и вакуумного ультрафиолетового излучения при столкновении мощного плазменного потока с газовой струей. В проведенных экспериментах водородный плазменный поток с энергосодержанием ∼50 кДж и длительностью 10–15 мкс генерировался импульсным электродинамическим ускорителем. Поток с плотностью ∼6·10¹⁵ см^–3 двигался со скоростью (2–4)·10⁷ см·с^–1в продольном магнитном поле с индукцией до 2 Тл и взаимодействовал с плоской сверхзвуковой газовой струей. Максимальная плотность газа, азота или неона, в струе достигала 10¹⁷ см^–3. Продемонстрировано образование компактного излучающего слоя плазмы толщиной 3–5 см, двигающегося по ходу водородного плазменного потока со скоростью ∼3·10⁶ см·с^–1. В ряде экспериментов для локализации области взаимодействия плазменного потока и газовой струи в зоне, контролируемой диагностическими средствами, использовалась пластина вольфрама в качестве препятствия, ограничивающего смещение излучающей плазмы вдоль магнитного поля. С помощью мягкой рентгеновской обскурографии и спектроскопии получены данные относительно генерации излучения из зоны взаимодействия водородного плазменного потока и газовой струи. Приводятся результаты измерения энергии излучения из образующейся плазмы: ∼2 кДж в случае азотной струи и ∼3 кДж в случае неоновой. Численное моделирование линейчатого излучения многозарядных ионов и последующее сопоставление расчетных и экспериментальных данных позволило оценить электронную температуру азотной и неоновой плазмы, образующейся при взаимодействии водородного плазменного потока с газовой струей на уровне ≥40 эВ.

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.

Родкин М.В., Липеровская Е.В. «О различии физических механизмов разноглубинных землетрясений и характера их ионосферного отклика» Вопросы инженерной сейсмологии, 50, № 3, с. 48-62 (2023)

Согласно парадоксу сейсмичности, землетрясения по механизму обычного хрупкого разрушения не могут возникать на глубинах более нескольких десятков км. Для объяснения более глубоких землетрясений было предложено несколько моделей, которые, однако, не были убедительно подкреплены данными об изменении с глубиной параметров очагов землетрясений. В статье даны примеры прекращения сейсмичности на уровне земной коры, несмотря на несомненное продолжение аналогичных сдвиговых смещений и глубже. По мировым данным продемонстрировано изменение ряда средних параметров землетрясений от глубины. Характер этих изменений согласуется с ожидаемым различием физических механизмов землетрясений по глубине и существенно уточняет принятое разделение землетрясений на мелкие, промежуточные и глубокие. Различие физических механизмов землетрясений предполагает возможное различие характера их предвестников. По часовым данным станции вертикального зондирования ионосферы “Токио” за 1957–2020 гг. показано различие характера сейсмоионосферного эффекта для разноглубинных землетрясений (по данным о более 300 событий) с предположительно разным доминирующим механизмом сейсмогенеза. Оценена средняя амплитуда вариаций критической частоты foF2, обеспечивающая возникновение наблюденных аномалий, она составляет всего 2–3% от величины foF2. Разграничение землетрясений по глубине позволило повысить статистическую значимость наблюденного сейсмоионосферного эффекта.

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., 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.

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

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

Носов А.В., Литвак М.Л. «Предложения по облику, цели, задаче и возможным сценариям работы лунохода в составе посадочной миссии на Луну» XVII Конференция молодых учёных «Фундаментальные и прикладные космические исследования» ИКИ РАН, Москва, 30 сентября–2 октября 2020 г. Сборник трудов, с. 101-108 (2020)

Основная цель будущих лунных проектов, безусловно – обеспечение успешной доставки максимально возможного количества полярного лунного реголита, взятого с разной глубины, с сохранением летучих веществ и водяного льда. Кроме этого, в дополнительные цели такого проекта включено создание космического комплекса на поверхности Луны на базе посадочных аппаратов, а также возврат на Землю биологических образцов и электронных компонентов, прошедших длительное экспонирование на поверхности Луны в составе предыдущих посадочных аппаратов. Для реализации этих целей необходимо обеспечить технологическую мобильность в окрестности посадки посадочного модуля. Это включает различные операции как в непосредственной окрестности места посадки для прямой помощи в сборе образцов грунта, так и в удалённой окрестности для доставки биологических образцов и электроники. Наиболее универсальным средством для решения этих задач является автономный луноход малого или среднего класса, оснащённый манипулятором для сбора и переноски различных образцов и научных модулей и имеющий возможность прямого телеуправления с Земли. В дополнение к основным целям миссии, наличие автономного лунохода, способного многократно пережить лунную ночь, также означает существенное расширение научной программы миссии, позволяя её продлить и после старта возвращаемого модуля с образцами лунного грунта, обеспечивает возвращение после долгого перерыва к практике использования луноходов и даёт возможность отработать элементы и основные принципы будущей лунной геологоразведки. Поэтому мобильность на поверхности Луны в реализации космического эксперимента, проводимого в рамках будущей посадочной миссии, является приоритетной задачей, а её возможные реализации должны быть детально изучены для выбора оптимальной концепции лунохода. С учётом изучения лётных образцов, прототипов и современных космических технологий можно будет реализовать концепцию лунохода малого или среднего класса и наделить его достаточно большой функциональностью для таких задач, как: съёмка окрестности места посадки, посадочного модуля и процесса бурения и забора грунта, сбор и доставка образцов с поверхности Луны, собранных в окрестности места посадки, перенос и установка на поверхность автономных исследовательских модулей в окрестности мета посадки ПМ (сейсмометры, термодатчики), и многие другие. Ключевые слова: луноход, планетоход, комплекс научной аппаратуры, концепция шасси, Луна, приполярные области, космические исследования

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 РАН. Механика жидкости и газа, № 4, 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.

Савельев С.В., Сачук Ю.С., Литовченко Р.В. «Обоснование параметров вибрационного пневмошинного катка для уплотнения грунтов при строительстве автодорог» Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ, № 2, с. https://www.madi.ru/7665-vestnik-moskovskogo-avtomobilno-dorozhnogo-gosudarstvennogo.html (2023)

При устройстве земляной насыпи автодороги важным технологическим процессом, который обеспечивает прочность, устойчивость и стабильность конструкции, является операция уплотнения. Несмотря на то, что стоимость этого процесса несоизмеримо мала по отношению к общей стоимости строительства, качественное уплотнение может увеличить срок службы конструкции и сократить стоимость содержания автомобильной дороги. Уплотняются грунты катками с жесткими металлическими вальцами и пневмошинами. Пневматические шины обеспечивают оптимальные контактные напряжения в уплотняемом грунте за счёт изменения внутреннего давления воздуха с учётом текущих прочностных характеристик обрабатываемого грунтового слоя. Эластичность пневматических шин обеспечивает равномерное распределение напряжений на поверхности грунта. В статье приводится анализ работы вибрационного пневмошинного катка при уплотнении грунта на примере суглинка. Представлены результаты исследований по определению величины вынуждающей силы вибровозбудителя и частоты его колебаний в зависимости от жесткости пневмовальца и текущего коэффициента уплотнения грунта. В результате определены основные параметры вибрационного пневмошинного катка на различных этапах уплотнения: площадь контакта рабочего органа с грунтом, жёсткость рабочего органа, коэффициент вязкого трения рабочего органа, частота колебаний вибровозбудителя. Эффективность вибрационных катков на пневматических шинах во многом зависит от выбора этих параметров. Учёт предложенных результатов исследований позволит сократить продолжительность процесса уплотнения и улучшить технико-экономические показатели работы комплекта строительных машин.

Ерышев А.В., Жильцов Н.Н., Лобанов В.Н., Микушин И.И. «Принципы построения сенсорной подсистемы системы оперативной океанологии» Гидроакустика, № 54, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/sbGA54.pdf (2023)

Рассматриваются основные принципы построения сенсорной подсистемы системы оперативной океанологии, создаваемой в России. Показаны предназначение, решаемые задачи, состав сенсорной подсистемы. Ключевые слова: оперативная океанология, сенсорная подсистема, гидрофизические параметры, пространственная изменчивость

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.

Корнев К.Н., Логунов А.А., Шибков В.М. «Численное моделирование сверхзвукового потока с областью тепловыделения продольно-поперечным разрядом» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 137-145 (2023)

Проведено численное моделирование сверхзвукового стационарного воздушного потока внутри расширяющегося аэродинамического канала с прямоугольным сечением – лабораторной модели прямоточного воздушно-реактивного двигателя. С помощью экспериментальных данных была проведена валидация аэродинамической модели в случае отсутствия зоны объемного тепловыделения. После валидации модели было проведено численное моделирование сверхзвукового потока с включенной зоной объемного тепловыделения. Получены трехмерные распределения скорости, температуры и давления в сверхзвуковом стационарном воздушном потоке. Показано, что при объемной плотности тепловой мощности источника эквивалентной средней общей мощности разряда W=10 кВт разряд нагревает газ до температуры T=1700–4200 К, что приводит к ускорению потока без его теплового запирания. При плотности тепловой мощности источника эквивалентной средней общей мощности разряда W=20 кВт газ нагревается сильнее до 6700 К, но начинается локальное тепловое запирание потока.

Хохлачев А., Лодкина И.Г., Рязанцева М.О., Ермолаев Ю.И. «Исследование вариаций параметров в крупномасштабных явлениях солнечного ветра А.» XVII Конференция молодых учёных «Фундаментальные и прикладные космические исследования» ИКИ РАН, Москва, 30 сентября–2 октября 2020 г. Сборник трудов, с. 155-160 (2020)

Приведены результаты статистического анализа свойств крупномасштабных явлений солнечного ветра на основе базы данных OMNI2 и каталога крупномасштабных явлений солнечного ветра Института космических исследований РАН. Показано, что 24-й цикл солнечной активности слабее предыдущих трёх: в частности, в нём ряд параметров принимает более низкие значения. Кроме того, рассмотрены мелкомасштабные вариации протонов и дважды ионизированных ионов гелия в солнечном ветре в различных крупномасштабных типах течений на основе данных приборов БМСВ (спутник «Спектр-Р») и приборов SWE, 3DP (спутник Wind). Показано, что максимальный уровень корреляции наблюдается в сжатой плазме перед магнитными облаками, а минимальный – в медленных потоках и гелиосферном токовом слое.

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.

Лозинская Т.А. «С В.И. Морозом мы дружили всю жизнь» Механика, управление и информатика, 6, № 4, с. 362-365 (2014)

В мастерской ГАИШ сделали установку для моей аппаратуры (интерферометр Фабри–Перо с ЭОП), с которой я потом долго наблюдала на 125-см и 50-см рефлекторах Крымской станции ГАИШ. После первого же наблюдательного сезона, убедившись, что всё работает отлично, я попросила переслать мне аппаратуру с машиной обратно в Москву. «Зачем это?», – спросил присутствовавший при разговоре Вася (наши рабочие столы в отделе радиоастрономии ГАИШ стояли рядом). На мой ответ: «Покрашу и приведу в более приличный вид», Вася воскликнул: «Ни в коем случае! Сразу что-нибудь случится, аппаратура перестанет работать».

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.

Калью В.А., Краснописцев Н.В., Лосев Г.И., Некрасов В.Н., Петрова В.В., Смирнов Д.А. «Исследование точности локализации источника акустического излучения с помощью комбинированного приемника» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 3, с. 143-150 (2023)

Объект и цель научной работы. Процедура определения координат места повышенного излучения с помощью комбинированных приемников акустического давления и колебательной скорости, измеряющих направление вектора плотности потока акустической мощности. Цель – оценка точности получаемого результата измерения. Материалы и методы. Теоретические оценки точности результата, натурный эксперимент по определению координаты эталонного излучателя, помещенного в заданную точку. Основные результаты. Получены оценки погрешности определения координаты места повышенного излучения с учетом погрешности входных данных и неравноточности усредняемых результатов отдельных наблюдений. Показано, что фактическое отклонение результата определения координат места излучения от известного заданного значения не превосходит теоретических значений погрешности. Заключение. Результаты исследования показывают, что теоретические оценки погрешности определения координаты места повышенного излучения с помощью комбинированного приемника могут быть приняты в качестве приписанных характеристик точности метода, применяемого для решения данной задачи.

Титарчук Л.Г., Михеева Е.В., Лукаш В.Н. «Формирование рентгеновского излучения во внутренних областях аккреционных дисков вокруг чёрных дыр, нейтронных звёзд и белых карликов» Успехи физических наук, 193, № 9, с. 940-970 (2023)

Описаны важнейшие временные и спектральные характеристики рентгеновского излучения, возникающего вблизи чёрных дыр, нейтронных звёзд и белых карликов при наличии аккрецирующего вещества из окружающего компактный объект диска, и показано, как эти характеристики связаны с физическими параметрами в рассматриваемых системах. Ключевой характеристикой рентгеновского излучения является значение фотонного индекса Γ, определяемого как наклон спектра излучения в диапазоне энергий 0,5–500 кэВ. Если компактным объектом двойной звёздной системы является чёрная дыра (ЧД), то для рентгеновского излучения характерно насыщение фотонного индекса Γ (с возрастанием темпа аккреции), значение Γ варьируется в диапазоне от 2 до 3. В этих системах найдена корреляция между Γ и частотой квазипериодических осцилляций νQPO, с помощью которой, используя метод масштабирования (скалирования), можно непосредственно определить массу ЧД. Построенная модель переноса излучения стала основой метода масштабирования, дающего также независимую оценку массы и в случае сверхмассивной ЧД. Формирующийся рентгеновский спектр в широком диапазоне энергий может быть описан комбинацией тепловой, комптонизационной и гауссовых компонент (описывающих эмиссионные линии). Модель переноса излучения вблизи чёрных дыр и нейтронных звёзд позволяет объяснить свойства рентгеновского излучения и в случае, если компактным объектом является белый карлик. На примере четырёх карликовых новых U Gem, SS Cyg, VW Hyi и SS Aur – показано, что континуум рентгеновского спектра немагнитных катаклизмических переменных может быть описан как результат комптонизации мягких фотонов на горячих электронах окружающего белый карлик аккреционного облака.

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 РАН. Механика жидкости и газа, № 4, 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=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.

Колотов И.И., Лукьяненко Д.В., Степанова И.Э., Ягола А.Г. «О единственности решения систем линейных алгебраических уравнений, к которым редуцируются обратные линейные задачи гравиметрии и магнитометрии: локальный случай» Журнал вычислительной математики и математической физики, 63, № 8, с. 1317-1331 (2023)

Рассматриваются вопросы однозначной разрешимости систем линейных алгебраических уравнений, к которым редуцируются многие обратные задачи геофизики в результате дискретизации. Приводятся примеры вырожденных и невырожденных систем разных размерностей, возникающих при интерпретации гравиметрических и магнитометрических данных.

Григорьев В.А., Луньков А.А. «Взаимодействие мод на киле тороса в широкой полосе частот» Акустический журнал, 69, № 4, с. 453-464 (2023)

В рамках численного моделирования исследуется возможность дистанционного акустического мониторинга килей торосов в мелководных волноводах, покрытых льдом. Рассматривается среднестатистический для арктического региона торос с осадкой киля 8 м, помещенный в волновод глубиной 40 м. Предполагается, что гряда тороса перпендикулярна акустической трассе, длина которой 10 км. Используется точечный широкополосный источник и вертикальная приемная антенна, необходимая для выделения модальных амплитуд. Показано, что взаимодействие мод на киле достаточно ярко проявляется в модуляции амплитуд мод в широкой полосе частот. Предложена методика анализа этой модуляции с помощью построения кепстрограмм (спектрограмм от спектра). На кепстрограммах выявляются дисперсионные кривые, соответствующие парам взаимодействующих мод. Затем по расположению дисперсионных кривых на кепстрограмме можно оценить местоположение киля на трассе.

Калинин М.С., Крайнев М.Б., Луо С., Подгитер М.С. «Влияние коротирующих областей взаимодействия солнечного ветра на долговременные вариации интенсивности галактических космических лучей» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 5, с. 570-580 (2023)

Анализ данных космических аппаратов, сканировавших значительные области гелиосферы, а также результатов магнитно-гидродинамических расчетов указывает на то, что коротирующие области взаимодействия солнечного ветра, практически постоянно присутствующие в низко- и среднеширотной гелиосфере, иногда сильно изменяют крупномасштабные характеристики гелиосферы, важные для долговременных вариаций интенсивности галактических космических лучей. В частности, для кэррингтоновского оборота № 2066 (январь–февраль 2008 г.) эти области усиливают магнитные поля во внутренней (r<3–5 а.е.) и ослабляют их в средней и дальней гелиосфере, а также существенно изменяют распределение гелиосферных магнитных полей по полярности. Авторами было сделано предположение, что в такой ситуации влияние коротирующих областей взаимодействия должно приводить к увеличению интенсивности галактических космических лучей во многих областях гелиосферы. В статье обсуждаются процесс изменения распределения гелиосферных магнитных полей по полярности из-за взаимодействия разноскоростных потоков СВ для кэррингтоновского оборота № 2066, простая модель гелиосферного магнитного поля без взаимодействия между разноскоростными потоками солнечного ветра, а также результаты численных двумерных расчетов методом конечных разностей усредненной по долготе интенсивности ГКЛ с использованием указанной модели в сравнении с трехмерным расчетом методом Монте-Карло, основанным на трехмерном магнитно-гидродинамическом моделировании гелиосферы.

Котов Ю.Д., Юров В.Н., Гляненко А.С., Кочемасов А.В., Лупарь Е.Э., Трофимов Ю.А., Рубцов И.В., Жучкова Е.А., Тышкевич В.Г., Орешников Е.М., Туманов А.В., Лягушин В.И. «Рентгеновский и гамма-спектрометр ГРИС» Механика, управление и информатика, № 2, с. 48-65 (2013)

Описан планируемый эксперимент по исследованию рентгеновского и гамма-излучения и нейтронов солнечных вспышек. Излучение будет регистрироваться сцинтилляционными спектрометрами на основе кристаллов LaBr₃(Ce) и CsI(Tl) в диапазонах энергии 0,05–15 МэВ и 0,3–200 МэВ соответственно. Спектрометр LaBr₃(Ce) будет с высокой эффективностью регистрировать линейчатое излучение и обеспечивать идентификацию линий. Спектрометр CsI(Tl) предназначен для регистрации высокоэнергичного излучения и выделения нейтронов по форме сцинтилляционного сигнала. Приведены описания научной аппаратуры ГРИС, условия проведения эксперимента и результаты расчёта характеристик его детектора.

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.

Сюняев Р.А., Сазонов С.Ю., Лутовинов А.А., Ревнивцев М.Г., Павлинский М.Н., Гильфанов М.Р., Чуразов Е.М., Буренин Р.А., Гребенев С.А. «История отдела астрофизики высоких энергий» Механика, управление и информатика, с. 182-201

Организация и становление отдела астрофизики высоких энергий ИКИ неразрывно связаны с именем одного из крупнейших физиков, Трижды Героя Социалистического Труда, академика Я.Б. Зельдовича. В начале 1960-х годов он создал в Институте прикладной математики АН СССР отдел теоретической астрофизики.

Бокучава П.Н., Гусев А.П., Колосов Д.Е., Луттиева М.Н., Малыгин Д.В., Малый М.А., Сороколетов Е.П., Чеусов С.С., Варенов А.А., Ветринский Ю.А., Сивачева К.Г., Тенищева Т.А. «Некоторые аспекты применения наноспутников, построенных на базе универсальной платформы "Синергия" блочно-модульного исполнения» Механика, управление и информатика, № 2, с. 155-161 (2013)

Рассмотрена концепция формирования сверхмалых космических аппаратов (СМКА) – наноспутников – различного назначения, способных адаптироваться под любую полезную нагрузку на базе универсальной платформы «Синергия» блочно-модульного исполнения. Эта конструкция может рассматриваться как коренная модернизация наноспутника, позволяющая существенно снизить габариты и повысить эффективность использования СМКА типа CubeSat.

Круглов А.А., Лыскова Н.Н., Бакланов П.В. «Измерение постоянной Хаббла по временным задержкам между изображениями SN Refsdal» XVII Конференция молодых учёных «Фундаментальные и прикладные космические исследования» ИКИ РАН, Москва, 30 сентября–2 октября 2020 г. Сборник трудов, с. 76-83 (2020)

В настоящее время значения основных космологических параметров известны с очень высокой точностью. Однако недавно было обнаружено расхождение на уровне значимости примерно 3σ величины постоянной Хаббла H0, определяющей темп расширения Вселенной в современную эпоху. Для понимания причин этого расхождения необходимо привлечение независимых подходов, способных c высокой точностью определять фундаментальные космологические параметры. Одной из таких возможностей стало использование наблюдений гравитационно линзированных систем, в частности, гравитационно линзированных сверхновых. Первая обнаруженная гравитационно линзированная сверхновая с множественными изображениями – SN Refsdal – предоставила уникальную возможность измерить значение постоянной Хаббла H0. Как известно, запаздывание между различными изображениями сверхновой обратно пропорционально H0, т. е. точность определения постоянной Хаббла ограничена точностью определения временной задержки между изображениями источника. На основе построенной физической модели предсверхновой, удовлетворяющей фотометрическим наблюдениям в разных фильтрах, получены уточнённые значения временных запаздываний и коэффициентов усиления между изображениями SN Refsdal. Исходя из этой информации и моделей гравитационного потенциала скопления-линзы, доступных в литературе, оценена постоянная Хаббла. Полученные результаты также могут послужить независимым тестом различных моделей распределения масс в линзе-галактике. Ключевые слова: гравитационное линзирование, сверхновые

Лыскова Н.С. «Простые методы оценки масс эллиптических галактик» Механика, управление и информатика, 6, № 7, с. 77-82 (2014)

Последние десятилетия методы оценки масс эллиптических галактик непрерывно совершенствовались и усложнялись. Современные методы динамического моделирования позволяют не только определить профиль массы, но и рассчитать вклад звёздной и тёмной компонент, охарактеризовать распределение орбит звёзд, оценить массу центральной сверхмассивной чёрной дыры. Однако на практике такой подход оказывается чувствительным к «качеству» наблюдаемых данных и применим только для близких галактик. Более того, даже самых детальных наблюдательных данных может оказаться недостаточно, чтобы однозначно определить все параметры модели, часть из которых вырождена. Детальный анализ может также оказаться неоправданным и с точки зрения вычислительного времени, особенно если речь идёт о современных (и планируемых) обзорах, содержащих информацию о миллионах объектах на разных красных смещениях. Для оценки масс большого числа галактик более целесообразными кажутся простые и быстрые методы, базирующиеся на минимальном наборе данных и обеспечивающие несмещённую оценку, которые и обсуждаются в данной работе. Для эллиптических галактик в оптическом диапазоне «базовыми» наблюдательными данными являются профили поверхностной яркости и лучевой дисперсии скоростей звёзд. Этих данных недостаточно для однозначного определения профиля массы галактики из-за вырождения между массой и анизотропией орбит звёзд. Тем не менее, при разумных предположениях оказывается возможным получить надёжную оценку массы галактики, не привлекая дополнительных данных, но только на специально выбранном радиусе. В данной работе основной акцент сделан именно на исследовании и тестировании подобных простых методов оценки массы эллиптических галактик. На небольшой выборке ярких рентгеновских эллиптических галактик, оптические профили которых были получены на большом телескопе азимутальном специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук (БТА САО РАН), было также продемонстрировано, что сравнение простой оптической оценки массы галактики с рентгеновской массой позволяет наложить ограничения на анизотропию орбит звёзд и нетепловое давление газа, а сравнение со звёздной массой позволяет определить долю тёмной материи. Обсуждаются также перспективы использования простой оценки массы в качестве индикатора полной массы галактик и другие возможные области применения простых методов.

Нгуен К.Д., Лыу Н.Т., Демченко С.К., Попова Т.А. «Исследование некоторых типов ультразвуковых датчиков для проверки дефектов материала» Труды международного симпозиума "Надежность и качество", № 2, с. 86-89 (2021)

Проведено исследование производства ультразвуковых датчиков на основе использования двух видов пьезокерамики: титаната бария и цирконата свинца. Основная цель данной исследовательской статьи – рассчитать, разработать и изготовить три типа ультразвуковых датчиков: прямой датчик (использующие продольные волны), датчик наклона (использующие поперечные волны) и датчик, использующий поверхностные волны (волны Рэлея).

Лыу Н.Т., Нгуен К.Д., Демченко С.К., Черноверская В.В. «Применение метода акустической эмиссии в задачах контроля и мониторинга технического состояния диагностируемых объектов» Труды международного симпозиума "Надежность и качество", № 2, с. 77-82 (2021)

Рассмотрены особенности одного из методов неразрушающего контроля технического состояния диагностируемых объектов – акустической эмиссии. Раскрыты физические принципы, на которых основан метод, перечислены характеристики и технические параметры, оцениваемые в процессе исследования, освещена история его становления. Приведены области применения метода акустической эмиссии, раскрыты его достоинства перед другими методами технической диагностики и показана возможность использования как для оперативной диагностики, так и для долговременного мониторинга параметров объекта. Сравнительный анализ методов технической диагностики позволил выявить такие преимущества рассматриваемого метода, как высокая чувствительность к обнаружению дефектов, дистанционное обследование объекта, исключающее необходимость сканирования его поверхности, возможность обнаружения дефекта на расстоянии, достигающем сотен метров. Вместе с тем показано, что метод акустической эмиссии имеет ряд существенных недостатков, среди которых значительный уровень акустического шума, вызванный работой испытательного оборудования, сложность определения параметров дефектов, высокие трудоемкость и квалификационные требования к персоналу, проводящему тестирование. Обзор научных исследований, связанных с акустической эмиссией, показал, что дальнейшее развитие этого метода контроля будет направлено на расширение сфер его применения за счет повышения достоверности получаемых результатов, разработки новых подходов и алгоритмов диагностирования на основе применения технологий искусственного интеллекта и автоматизации диагностических процедур. Целью данной статьи является представление основ науки и техники акустической эмиссии и ее уникальных приложений.

Чубей М.С., Куприянов В.В., Львов В.Н., Бахолдин А.В., Цуканова Г.И., Маркелов С.В. «Система регистрации изображений и проницание астрографа для орбитальной звёздной стереоскопической обсерватории» Механика, управление и информатика, № 1, с. 47-57 (2013)

В настоящее время ПЗС-астрономия развивается, прогрессируя в направлении увеличения площади покрытия фокальной плоскости телескопа матрицами c объединением их в мозаику. Технологии создания радиационно стойких матриц позволили увеличить срок службы этих приборов в орбитальных условиях. Рассмотрены аргументы для выбора мозаики в проекте орбитальной звёздной стереоскопической обсерватории с учётом решений подобной задачи в наземных телескопах и в телескопах планируемых космических миссий. Представлены варианты. Сформулированы требования к системе регистрации.

Чубей М.С., Бахолдин А.В., Куприянов В.В., Левко Г.В., Львов В.Н., Маркелов С.В., Цекмейстер С.Д., Цуканова Г.И. «К вопросу о системе наведения в проекте "Орбитальная звёздная стереоскопическая обсерватория"» Механика, управление и информатика, 7, № 2, с. 85-94 (2015)

Цель работы – исследование условий функционирования системы наведения астрографов орбитальной звёздной стереоскопической обсерватории (ОЗСО). Задача заключается в том, чтобы найти возможность построить систему наведения, удовлетворяющую критериям высокой эффективности в смысле минимума времени перенацеливания и оптимального энергоснабжения при высокой точности наведения и удержания телескопов в течение экспозиции. Предложена система подвеса и наведения инструмента на любую точку неба, кроме объектов пространства Солнечной системы в сфере радиусом, равным величине полуоси орбиты Венеры. Данное ограничение обусловлено необходимостью защиты от засветки солнечными лучами мозаик ПЗС (прибор с зарядовой связью; англ. CCD, charge-coupled device).

Любимов Д.А. «Исследование вихреразрешающим методом влияния дросселирования на спектры пульсаций давления в спаренном сверхзвуковом воздухозаборнике» Математическое моделирование, 35, № 9, с. 61-76 (2023)

С помощью вихреразрешающего RANS/ILES метода исследовано течение в спаренном модельном сверхзвуковом воздухозаборнике (ВЗ) смешанного сжатия с системой слива пограничного слоя. Проанализировано влияние типа системы слива пограничного слоя и дросселирования соседних ВЗ на особенности течения, уровень и спектры пульсаций давления в каждом из ВЗ. Рассмотрены варианты с одинаковым и различным дросселированием в каждом из ВЗ, общей и раздельной для соседних ВЗ системой слива. Дано краткое описание метода расчета и граничных условий. Представлены уровни OASPL в ВЗ в зависимости от степени дросселирования. Выявлено влияние дросселирования одного из ВЗ на течение и особенности 1/3-октавных спектров пульсаций давления в соседнем ВЗ.

Иванцов А.О., Клименко Л.С., Любимова Т.П., Ру Б. «Численное моделирование выпускной трубы двигателя с системой активного шумоподавления» Вычислительная механика сплошных сред, 14, № 4, с. 389-397 (2021)

Изучается выпускная труба двигателя внутреннего сгорания с системой активного шумоподавления. Предложено поместить в выпускную трубу двигателя дополнительный контролируемый источник звука, противоположного по фазе звуковым волнам, идущим от двигателя. В качестве такого источника рассмотрена круглая пластинка, совершающая вращательные колебания с заданной частотой и амплитудой. Для описания состояния газа использована модель идеального газа. Численное исследование движения сжимаемого газа проведено c помощью Realizable κ-ε модели турбулентности. Моделирование источника добавочного звука, создаваемого заслонкой, осуществлено прямым методом, основанным на учете изменения положения заслонки на каждом шаге по времени. Движение заслонки реализуется путем применения скользящей сетки, для этого вокруг заслонки создается сферический сегмент сетки, который вращается в ходе расчетов. Изучено влияние размеров заслонки и параметров входящей звуковой волны на работу системы активного шумоподавления двигателя внутреннего сгорания. Получены зависимости амплитуды колебаний статического и полного давлений на выходе из системы шумоподавления от амплитуды и радиуса колеблющейся заслонки. Проведены вычислительные эксперименты при различных значениях радиуса выхлопной трубы, а также исследована роль расширительной камеры, находящейся перед заслонкой. Расчеты показали, что предложенная система активного шумоподавления способна уменьшить уровень шума двигателя на 10 дБ, при этом с увеличением радиуса заслонки эффективность системы повышается. Однако в то же время растет и уровень аэродинамического сопротивления, которое система шумоподавления оказывает потоку газа, что может стать причиной снижения мощности двигателя.

Коновалов В.В., Любимова Т.П., Прокопьев С.А. «Взаимодействие газового пузыря и твердой частицы в жидкости под действием акустических вибраций» Вычислительная механика сплошных сред, 16, № 2, с. 141-149 (2023)

В жидкости, которая подвергается ультразвуковому воздействию, численно исследовано взаимодействие сферической твердой частицы и газового пузыря. Параметры воздействия выбирались таким образом, чтобы длина акустической волны намного превышала размеры как пузыря, так и частицы. Поле акустического давления вдали от пузыря считалось однородным. В отсутствие частицы течение имело сферическую симметрию, а скорость границы раздела жидкость-газ находилась из уравнения Релея–Плессе. Обсуждаемая в настоящей работе проблема является обобщением классического случая без частицы. Управление движением твердой частицы около газового пузыря является важным для процесса флотации, широко применяемого в технологии обогащения минеральных руд. Задача рассматривалась для высокой частоты и малой либо конечной амплитуды скорости вибраций. В главном порядке малости с учетом вязкости жидкости находилось пульсационное течение для сохраняющей неподвижность тяжелой частицы. В следующем порядке изучались механизмы генерации осредненного течения в объеме жидкости и вблизи ее границ. С помощью полученного осредненного течения установлены величина действующей на частицу осредненной вибрационной силы и ее зависимость от расстояния до поверхности пузыря. Показано, что указанная сила имеет притягивающий характер. Проведено сравнение с данными расчетов в невязком приближении. Обнаружено, что при небольших расстояниях от пузыря наблюдается отклонение найденного значения вибрационной силы от значения, известного из аналитического выражения, согласно которому эта сила пропорциональна градиенту квадрата скорости пульсаций. Демонстрируется, что учет вязкости жидкости приводит к большей осредненной вибрационной силе вблизи пузыря, чем невязкий подход.

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., 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.

Котов Ю.Д., Юров В.Н., Гляненко А.С., Кочемасов А.В., Лупарь Е.Э., Трофимов Ю.А., Рубцов И.В., Жучкова Е.А., Тышкевич В.Г., Орешников Е.М., Туманов А.В., Лягушин В.И. «Рентгеновский и гамма-спектрометр ГРИС» Механика, управление и информатика, № 2, с. 48-65 (2013)

Описан планируемый эксперимент по исследованию рентгеновского и гамма-излучения и нейтронов солнечных вспышек. Излучение будет регистрироваться сцинтилляционными спектрометрами на основе кристаллов LaBr₃(Ce) и CsI(Tl) в диапазонах энергии 0,05–15 МэВ и 0,3–200 МэВ соответственно. Спектрометр LaBr₃(Ce) будет с высокой эффективностью регистрировать линейчатое излучение и обеспечивать идентификацию линий. Спектрометр CsI(Tl) предназначен для регистрации высокоэнергичного излучения и выделения нейтронов по форме сцинтилляционного сигнала. Приведены описания научной аппаратуры ГРИС, условия проведения эксперимента и результаты расчёта характеристик его детектора.

Доброленский Ю.С., Козелов Б.В., Кузьмин А.К., Ляхов А.Н., Маслов И.А., Мёрзлый А.М., Пулинец С.А., Черноус С.А. «Исследования авроральных характеристик и высотноширотной структуры эмиссий верхней атмосферы и ионосферы Земли с использованием метода пространственных реконструкций изображений, полученных с высоты орбиты перспективного микроспутника» Механика, управление и информатика, 7, № 4, с. 77-90 (2015)

Исследования и диагностика процессов, происходящих в полярной ионосфере Земли, становятся всё более актуальными, так как влияние этих процессов на изменения параметров космической погоды в околоземном пространстве отражается на качестве и надёжности функционирования технологических систем. Использование платформ микроспутников, оснащённых служебными системами нового поколения, для установки соответствующей диагностической аппаратуры и проведения измерений этих параметров является реальной альтернативой дорогостоящим космическим проектам на крупных космических аппаратах. Ключевые слова: аврора, полярная ионосфера, мелкомасштабные структуры, пульсирующие формы, орбитальная диагностика, микроспутник, имаджер, реконструкция изображений, фоново-спектральная обстановка.

Бычкова А., Карташева А.А., Дольников Г.Г., Шашкова И.А., Кузнецов И.А., Ляш А.Н., Дубов А.Е., Шеховцова А.В., Бедняков С.А., Захаров А.В. «Регистрация пылевых частиц с помощью пьезоэлектрических элементов» XVII Конференция молодых учёных «Фундаментальные и прикладные космические исследования» ИКИ РАН, Москва, 30 сентября–2 октября 2020 г. Сборник трудов, с. 14-20 (2020)

Предложен экспериментальный метод определения импульса единичной пылевой частицы из направленного потока. С помощью аэродинамической трубы создано направленное движение пылевых частиц из материалов, схожих с марсианскими. С помощью пьезокерамических датчиков определены значения импульса для различных диаметров пылевых частиц. Теоретические расчёты и экспериментально полученные данные не противоречат друг другу. Ключевые слова: динамика пылевых частиц, Марс, пьезоэлектрический датчик, космические исследования