Баньщикова М.А., Тамаров В.А. «Исследование нелинейности обратных задач орбитальной динамики далеких спутников Юпитера» Известия вузов. Физика, 66, № 5, с. 67-76 (2023)

Исследована нелинейность обратных задач орбитальной динамики внешних спутников Юпитера, открытых с 1999 по 2018 г. С этой целью были использованы наблюдения из базы данных естественных спутников NSDB (Natural Satellites Data Base) по состоянию на 11.03.2021 г. Для каждого объекта нелинейность оценивалась в двух параметрических пространствах – декартовом и кеплеровом. Определены оптимальные начальные эпохи, обеспечивающие наименьшую нелинейность в рассматриваемых параметрических пространствах. Показано, какое из параметрических пространств вместе с оптимальной начальной эпохой является более предпочтительным для достижения наименьшей нелинейности в каждом конкретном случае.

Константинов М.С., Тант А.М. «Проектирование низкоэнергетических лунных перелетов, траектория которых проходит в окрестности точек либрации системы Земля–Луна. Часть 2. Алгоритм и численный анализ» Вестник Российского университета дружбы народов (РУДН). Серия: Инженерные исследования, 24, № 2, с. 111-120 (2023)

Приводится алгоритм проектирования низкоэнергетической траектории лунного перелета. Он основан на предположении о том, что траектории низкоэнергетического перелета проходят через окрестность одной из коллинеарных точек либрации системы Земля–Луна (L1 или L2). Предполагается, что в момент пролета космическим аппаратом окрестности точки либрации элементы оскулирующей геоцентрической орбиты космического аппарата близки к элементам оскулирующей геоцентрической орбиты самой точки либрации. Представлены результаты численного анализа полученной низкоэнергетической траектории лунного перелета. Показано, что использование такой траектории позволяет уменьшить тормозной импульс скорости при переходе на низкую окололунную орбиту до значения 638 м/с (при традиционной схеме перелета этот импульс оказывается больше 800 м/с). Проанализировано влияния солнечных гравитационных возмущений на траекторию перелета. Выявлено, что эти возмущения обеспечивают подлет космического аппарата к окрестности Луны с отрицательной селеноцентрической константой энергии и способствуют временному захвату космического аппарата Луной. Исследовано влияние земного гравитационного возмущения на окололунный участок траектории. Установлено, что на найденной траектории это возмущение эффективно уменьшает селеноцентрическую скорость космического аппарата. Рассмотрены условия пролета космического аппарата в окрестности точки либрации.

Фролов С.И., Данилова Е.А., Таньков Г.В., Кочегаров И.И. «Исследование собственных частот колебаний цилиндров для создания безрезонансных конструкций БРЭС» Труды международного симпозиума "Надежность и качество", № 1, с. 171-177 (2021)

Проведены исследования по созданию безрезонансных в заданном диапазоне частот вибрации цилиндрических конструкций бортовых радиоэлектронных средств (БРЭС). Выполнены численные решения тестовых задач с использованием комплекса программ ANSYS, сделаны выводы и даны рекомендации по повышению жесткости тонкостенных цилиндрических конструкций БРЭС с использованием внутренних кольцевых ребер.

Таранова О.Г. «О Василии Ивановиче Морозе» Механика, управление и информатика, 6, № 4, с. 356-359 (2014)

С середины 1950-х годов В.И. Мороз начал создавать в СССР инфракрасную астрономию (в диапазоне 1–20 мкм). Первые несколько лет велись разработка и изготовление ИК-спектрофотометров, фотометров, приёмно-усилительной аппаратуры, методик наблюдений и их анализ. Вся эта грандиозная работа делалась руками В.И. и небольшой группы научных сотрудников, инженеров и механиков ГАИШ МГУ и Крымской станции ГАИШ. Фотоприёмники (несколько штук) отбирались в НИИПФ из тысяч экземпляров, где они изготавливались совсем для других целей. Через несколько лет в СССР появилась инфракрасная астрономия – относительно новая область наблюдательной астрофизики, и её первые и последующие успехи связаны с Крымской станцией ГАИШ и 125-см телескопом (ЗТЭ).

Бояркин Е.В., Бехер С.А., Тарновская А.Е. «Анализ выявляемости дефектов в средней и подступичной части оси локомотива волнами Рэлея» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 22-25 (2023)

Выполнение работы направлено на совершенствование методики ультразвукового контроля средней и подступичной частей оси колесной пары локомотива при выполнении плановых видов ремонта с целью выявления поверхностных дефектов волнами Рэлея. В ходе выполнения работы были экспериментально исследованы особенности выявления дефектов в средней и подступичной частях оси колесной пары локомотива преобразователем с углом ввода 90°, а также влияние галтельного перехода подстучной части оси на выявление дефектов.

Кузнецов В.П., Колмаков С.В., Татаринцев И.В., Скоробогатов А.С., Воропаев В.В., Блинков О.Г. «Влияние подачи ультразвукового выглаживания на микротвердость и микропрофиль поверхности клина задвижки, изготовленного методом SLM из порошка стали EOS РН-1» Упрочняющие технологии и покрытия, № 4, с. 154-159 (2023)

DOI: 10.36652/1813-1336-2023-19-4-154-159 Изучено влияние постобработки плоских поверхностей клина запорного узла задвижки DN15 PN160, изготовленного методом селективного лазерного сплавления на установке EOSINT M280 из порошка стали EOS PH-1 с размером частиц 20–50 мкм ультразвуковым выглаживанием на станке ULTRASONIC 20 инструментом с наконечником из природного алмаза радиусом 2 мм, колеблющегося с частотой 35 кГц и перемещающегося с линейной скоростью 10 м/мин в условиях нагружения статической силой 400 Н. Установлено, что при подачах 0,04–0,08 мм/ход наибольшее упрочнение стали на 11–13% относительно исходной микротвердости 430 HV 0,05 до постобработки происходит на глубине 60–300 мкм. Увеличение подачи до 0,12 мм/ход обеспечивает формирование максимально упрочненной зоны в тонком поверхностном слое с микротвердостью 489–502 HV 0,05 на глубине 20–100 мкм. Дальнейшее увеличение подачи до 0,2 мм/ход приводит к существенному снижению до 440 HV 0,05 и нестабильности микротвердости на глубине более 100 мкм. Минимальное значение параметра шероховатости имеет место при подаче 0,06 мм/ход и составляет Ra=57,67 нм. С повышением подачи до 0,12 мм/ход происходит увеличение параметра шероховатости до Ra=176,44 нм и стабилизация его при подачах 0,16 и 0,2 мм/ход. Построены кривые Аббота и гистограммы распределения высот микропрофиля поверхности клина после постобработки при исследуемых подачах инструмента.

Тейлор Ф. «Несколько воспоминаний о Василии Морозе» Механика, управление и информатика, 6, № 4, с. 188-189 (2014)

Мы знали друг друга с 1970 года, со времени КА Pioneer-Venus и «Венера». Тогда мы провели множество отличных дискуссий. Вопрос, по которому мы никак не могли найти согласие и который до сих пор ещё не разрешён до конца, касался количества и распределения водяного пара над облаками Венеры.

Герасимчук В.В., Жиряков А.В., Кузнецов Д.А., Телепнев П.П. «Моделирование вибрационного фона космического аппарата» Труды Московского авиационного института, № 131, с. https://trudymai.ru/published.php?ID=175908 (2023)

Двигатели-маховики и двигатели коррекции, являясь устройствами обмена импульсами, выступают фундаментальным компонентом большинства космических аппаратов как для грубого управления ориентацией, так и для точного наведения. Неуравновешенность вращающихся масс при работе двигателей-маховиков и силовые вибрационные воздействия, вызванные пульсациями давления в камере сгорания двигателей коррекции, способны вызывать чрезмерные колебания исследовательского оборудования, что может привести к снижению точности функционирования. Уровни вибронагруженности определяются в ходе экспериментальной отработки космического аппарата, однако на ранних стадиях проектирования целесообразно предварительным моделированием вибрационного фона мест установки высокоточного оборудования выбрать оптимальные места для их установки с целью минимизации уровней их вибронагруженности. Вибрационный фон определялся для разработанной конечно-элементной модели «гибкой» конструкции космического аппарата в среде пакета программ Femap with NX Nastran. Расчёты проводились для вариантов вибронагружения одним из четырёх двигателей-маховиков и от двух двигателей коррекции. Модель воздействия от двигателя-маховика учитывала силы, возникающие в результате дисбаланса маховика. Моделировалось гармоническое воздействие с амплитудой, пропорциональной квадрату скорости вращения маховика. Уровни вибронагруженности от возмущающих сил двигателей коррекции исследовались для синфазного и противофазного случаев воздействия. Исследование выполнялось методом гармонического анализа. Значения величин воздействий соответствовали уровням возмущений штатных двигателей-маховиков и двигателей коррекции. Оценка уровней вибронагруженности в местах предполагаемого крепления приборов осуществлялась по максимальным значениям рассчитанных линейных и угловых виброускорений, угловых скоростей и угловых перемещений по трём осям. Представленный в статье вариант моделирования вибрационного фона мест установки аппаратуры, чувствительной к стабильности положения для эффективной работы, позволяет провести предварительную оценку уровня вибронагруженности такой аппаратуры на ранних этапах проектирования космических аппаратов.

Степанова Л.Н., Курбатов А.Н., Бехер С.А., Кабанов С.И., Тенитилов Е.С., Чернова В.В. «Исследование продольных напряжений в железнодорожных рельсах методом акустоупругости» Деформация и разрушение материалов, № 2, с. 33-40 (2023)

Оценено время распространения продольных, поперечных и трансформированных ультразвуковых волн в трех отрезках рельсов Р65 в зависимости от температуры с использованием быстродействующей микропроцессорной системы, работающей на основе метода акустоупругости. Полученные временные зависимости и результаты оценки погрешностей измерения временных параметров позволили рассчитать продольные напряжения по всему прозвучиваемому объему рельсов на действующем участке железнодорожного пути с погрешностью не более 10%. Ключевые слова: продольные напряжения, рельсы, акустоупругость, продольные, поперечные, трансформированные волны

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.

Зайцев Б.Д., Бородина И.А., Теплых А.А., Семёнов А.П. «Определение скорости и затухания акустической волны в жидкостях с различным акустическим импедансом с помощью акустического интерферометра» Акустический журнал, 69, № 4, с. 438-445 (2023)

Теоретически и экспериментально исследованы особенности применения акустического интерферометра для определения скорости и затухания акустической волны в жидкостях с различным акустическим импедансом. Впервые показано, что указанный импеданс определяет отношение резонансных величин максимума и минимума коэффициента прохождения S₁₂ для одной и той же пары излучатель–приемник на зависимости коэффициента прохождения от расстояния между преобразователями. Разработана методика определения затухания жидкости, свободная от влияния “кажущегося” затухания, связанного с уходом части акустической мощности в преобразователи.

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.

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.

Гладышев В.О., Портнов Д.И., Кауц В.Л., Терешин А.А. «Исследование процесса распространения когерентного электромагнитного излучения в движущихся средах» Механика, управление и информатика, 7, № 2, с. 353-360 (2015)

Представлены результаты экспериментальных исследований эффектов, возникающих при прохождении когерентного лазерного излучения через вращающийся диэлектрик. Обнаружены обратимые эффекты поворота плоскости поляризации и углового смещения лазерного луча при частотах вращения от 2 до 200 Гц.

Сафаров И.И., Тешаев М.Х. «Динамическое гашение колебаний твёрдого тела, установленного на вязкоупругих опорах» Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика, 31, № 1, с. 63-74 (2023)

Рассматривается задача о снижении уровня вибраций на лапах электрических машин с помощью динамических гасителей колебаний. Для этого лапа электрических машин представляется в виде подамортизированного твердого тела с шестью степенями свободы, установленного на вязкоупругих опорах. Как известно, суть метода динамического гашения колебаний заключается в том, чтобы за счет присоединения к объекту виброзащиты дополнительных устройств (массы) добиться изменения его вибрационных характеристик. Целью работы является разработка алгоритмов и комплекса программ для исследования динамических характеристик механических систем с конечным числом степеней свободы. Методы. Для достижения цели реальная электрическая машина заменена моделью твердого тела на амортизаторах, имеющего шесть степеней свободы. С помощью принципа Даламбера выведены уравнения малых колебаний твердого тела с гасителями. Для практических расчетов получена упрощенная система уравнений, учитывающая только три степени свободы. Результаты. Проведены численные расчеты на ЭВМ для определения амплитудно-частотных характеристик основного тела. Установлено, что когда гаситель настроен на частоту 50 Гц, уровень вибраций на левом конце интервала частоты вращательного движения ротора-преобразователя снижается до 37.5 дБ, а на правом конце – до 42.5 дБ. На частоте 50 Гц лапы не колеблются. При настройке гасителей на частоту 51.5 Гц максимальный уровень вибраций не превосходит 40 дБ. Оптимальная настройка гасителей находится в пределах частоты 50.60–50.70 Гц, и двухмассовый гаситель на 10–15% эффективнее одномассового.

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.

Белоконов И.В., Тимбай И.А., Устюгов Е.В. «Использование низковысотных группировок наноспутников для изучения геофизических полей: опыт участия в проекте QB50» Механика, управление и информатика, 7, № 4, с. 28-36 (2015)

В 2016 г. впервые в мире предполагается развёртывание системы мониторинга термосферы Земли, основанной на использовании 50 космических аппаратов нанокласса, соответствующих стандарту CubeSat 2U-3U. В работе описывается наноспутник трансформируемой конструкции SamSat QB50, разработанный в Самарском государственном аэрокосмическом университете в рамках международного проекта QB50 и являющийся элементом спутниковой группировки, предназначенной для мониторинга термосферы Земли. Выбранная оригинальная конструктивная схема наноспутника позволяет с минимальными затратами энергии обеспечить требуемую ориентацию. Приведены технические характеристики научной аппаратуры. Изложен методический подход к формированию облика низковысотного наноспутника стандарта CubeSat, основанный на вероятностной постановке задачи.

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.

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

Горланов Н.Е., Тимошенков В.Г., Ярыгин В.А. «Ложные сигналы, создаваемые остатками кильватерных следов надводных кораблей» Гидроакустика, № 54, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/sbGA54.pdf (2023)

Рассматриваются результаты обработки реальных гидролокационных сигналов от свежих и старых кильватерных следов надводных кораблей. Показано, что в остатках кильватерных следов формируются сигналы неизвестных источников, образующие имитацию движения. Подробный анализ позволяет обосновать биологическое происхождение этих сигналов. Ключевые слова: классификация, гидролокация, кильватерный след, эхосигнал, помеха, реверберация, надводный корабль

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.

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.

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.

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.

Глазкин Д.Н., Титов К.И., Некрасов П.В., Калашников О.А., Сорокоумов Г.С. «Прототип устройства для натурного исследования радиационных эффектов в интегральных схемах в условиях космического пространства» Механика, управление и информатика, № 2, с. 118-127 (2013)

В современной космической аппаратуре широко применяются интегральные схемы (ИС) ПЛИС и памяти. Основные данные о стойкости ИС получают в ходе предварительных наземных испытаний с использованием имитирующих и моделирующих установок, но только натурный эксперимент позволяет подтвердить истинность полученных результатов. Для данной работы выбраны типовые, широко применяемые ИС: EP2S30, EPF10K50, EPM570, LCMXO1200, K7A163600A. С применением специализированных схемотехнических и программных средств был разработан прототип, позволяющий контролировать работу исследуемых ИС в условиях воздействия радиационных факторов космического пространства.

Гладышев В.О., Кауц В.Л., Тиунов П.С. «Автономная система ориентации на принципах измерения параметров анизотропии пространства» Механика, управление и информатика, № 1, с. 146-15 (2013)

Обсуждается возможность использования эффектов электродинамики движущихся сред для измерения анизотропии пространства с целью построения автономной системы ориентации. такая возможность появляется по нескольким причинам: во-первых, экспериментально открыта анизотропия реликтового электромагнитного излучения, которое можно рассматривать в качестве глобального навигационного поля; во-вторых, данное поле позволяет использовать его для калибровки системы ориентации нового поколения; в-третьих, в основу принципа работы системы ориентации может быть положен эффект локальной зависимости вектора скорости электромагнитного излучения в движущейся среде от ориентации в анизотропном пространстве.

Иванов Д.С., Ролдугин Д.С., Ткачев С.С., Карпенко С.О., Ивлев Н.А., Овчинников М.Ю. «Анализ работы алгоритмов системы ориентации и стабилизации микроспутника "Чибис-М"» Механика, управление и информатика, № 1, с. 114-131 (2013)

Приведено описание системы ориентации микроспутника «Чибис-М». Рассматриваются результаты лётных экспериментов по демпфированию начальной угловой скорости с помощью токовых катушек, стабилизации в орбитальной системе координат и ориентации космического аппарата солнечными панелями на солнце с помощью маховиков. также исследуется работа алгоритмов определения ориентации спутника на освещённом и теневом участках орбиты. Представлена и проанализирована общая логика работы системы ориентации в автоматическом режиме.

Овчинников М.Ю., Иванов Д.С., Ролдугин Д.С., Ткачёв С.С., Карпенко С.О. «Разработка рекомендаций по управлению ориентацией микроспутника "Чибис-М" в случае отказа части исполнительных органов» Механика, управление и информатика, № 1, с. 132-145 (2013)

Проведено исследование нештатных режимов системы управления ориентацией. Разработаны рекомендации по стабилизации углового движения спутника для основных вариантов отказов, а также по использованию гравитационной штанги. Приведена блок-схема отказов исполнительных элементов системы ориентации.

Ивлев Н.А., Карпенко С.О., Сивков А.С., Иванов Д.С., Ткачёв С.С., Ролдугин Д.С. «Разработка системы ориентации и стабилизации микроспутников» Механика, управление и информатика, 6, № 1, с. 43-60 (2014)

Рассматривается задача создания системы ориентации и стабилизации для спутников массой от 10 до 100 кг. Описаны основные принципы проектирования, испытаний системы ориентации и стабилизации. Даны габаритные чертежи и основные характеристики всех разработанных приборов системы ориентации и стабилизации. Представлены режимы, обеспечиваемые системой ориентации и стабилизации, а также их точности. Также даны описания конструктивных элементов наземного стенда полунатурного моделирования для испытания разработанной системы ориентации.

Маштаков Я.В., Ткачёв С.С. «Использование маховиков для управления вектором тяги при перелёте Земля–Луна» Механика, управление и информатика, 7, № 2, с. 340-347 (2015)

Реализован алгоритм построения углового движения по заданным вектору тяги и направлению на Солнце. Предложено использование кубического сплайна Эрмита для построения гладкой функции кватерниона ориентации космического аппарата (КА). Рассмотрены два случая: воздействие малого возмущающего момента на КА, а также моделирование работы двигателя СПД-100 с учётом ошибок в направлении вектора тяги. Реализован алгоритм разгрузки маховиков

Нечаев Д.И., Милехина О.Н., Томозова М.С., Супин А.Я. «Различение гребенчатых спектров у испытуемых с ослабленным слухом при двух схемах эксперимента» Сенсорные системы, 37, № 3, с. 269-280 (2023)

У испытуемых в возрасте от 30 до 82 лет измеряли частотную разрешающую способность (ЧРС) слуха как предельную плотность (цикл/окт) гребней спектра, при которой сигнал с гребенчатым спектром отличался от сигнала с другим расположением гребней на частотной шкале либо от сигнала с “плоским” (без гребенчатого рисунка) спектром. Сигналы имели либо спектральную полосу шириной 2 окт, центрированную на частотах 1, 2 или 4 кГц, либо широкую спектральную полосу (6 окт, от 0.125 до 8 кГц). Испытуемые старше 60 лет обнаруживали значительное повышение порогов обнаружения тонов по сравнению с нормой (тугоухость). Наблюдали корреляцию ЧРС с порогами обнаружения тона: чем выше порог, тем ниже ЧРС, если задача испытуемого состояла в различении сигналов с разным расположением гребней на шкале частот. Зависимость была статистически достоверной и составляла от –0.04 до –0.07 (цикл/окт)/дБ как для 2-окт, так и для 6-окт сигналов. Предполагается, что в этом случае различение двух сигналов было обусловлено преимущественно спектральным механизмом и зависело от соотношения плотности гребней в спектре сигнала и остроты настройки слуховых фильтров. Если задача состояла в различении гребенчатого и плоского сигналов, для 2-октавных сигналов связь между ЧРС и порогами обнаружения тона не была статистически достоверной. Для широкополосных сигналов связь была статистически достоверной и составляла –1.23 (цикл/окт)/дБ. Предполагается, что различение между сигналами с гребенчатым и плоским спектром обусловлено преимущественно временным анализом и зависело от того, насколько широкий диапазон звуковых частот доступен для восприятия. Ключевые слова: слух, тугоухость, гребенчатые спектры, спектральное различение, временной анализ

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.

Торилов С.Ю., Мальцев Н.А., Жеребчевский В.И. «Астрофизический S-фактор в модели прямоугольной потенциальной ямы» Известия РАН. Серия физическая, 87, № 8, с. 1210-1213 (2023)

Выполнен анализ астрофизического S-фактора для слияния легких ядер, имеющих важное значение в реакциях звездного нуклеосинтеза, в рамках модели с прямоугольным потенциалом. Данная модель позволила получить хорошее описание экспериментальных данных в подбарьерной области энергий для известных на сегодняшний день реакций слияния четно-четных ядер с массовым числом в диапазоне 12≤А≤28. Получены функциональные зависимости для систематики параметров потенциала.

Тороп Ю.А. «Технологический эффект калибрования отверстий в условиях ультразвукового воздействия на деталь» Упрочняющие технологии и покрытия, № 2, с. 56-58 (2023)

DOI: 10.36652/1813-1336-2023-19-2-56-58 Предложена технологическая схема калибрования отверстий в деталях типа "втулка", "диски", "зубчатое колесо" в условиях приложения ультразвукового воздействия на деталь. Экспериментально установлено, что калибрование отверстий в ответственных деталях с наложением ультразвуковых колебании значительно снижает шероховатость поверхности, поле рассеяния диаметра отверстия и силы дорнования.

Усов С.В., Сухочев Г.А., Жданов А.В., Митрофанов А.Н., Точилин И.П. «Исследование комбинированного метода электроискрового легирования и ультразвукового выглаживания» Упрочняющие технологии и покрытия, № 7, с. 326-330 (2023)

DOI: 10.36652/1813-1336-2023-19-7-326-330 Рассмотрены возможности повышения эффективности электроискрового легирования за счет построения комбинированных методов (электроискровое легирование и ультразвуковое выглаживание). Приводятся результаты металлографических исследований, измерения шероховатости поверхности, трибологических испытаний, испытаний в условиях циклических знакопеременных стендовых испытаний, стендовых натурных испытаний. По результатам проведенных исследований определен оптимальный диапазон режимов комбинированного метода, включающего электроискровое легирование и ультразвуковое выглаживание.

Сивакова Т.В., Трахтенгерц Э.А. «Компьютерные методы ранжирования космических экспериментов» Механика, управление и информатика, 6, № 1, с. 193-195 (2014)

Предлагается использовать компьютеризированную систему для повышения эффективности отбора космического эксперимента. Данная задача реализуется с помощью критериального подхода.

Завгородний Д.С., Сокольский М.Н., Трегуб В.П., Полянский И.В. «Оптические системы малогабаритных сканеров дистанционного зондирования земли для космических аппаратов "Метеор-М"» Механика, управление и информатика, 7, № 2, с. 269-275 (2015)

Рассматриваются оптические системы ОС-100Т, ОС-125Т и ОС-180, разрабатываемые и изготавливаемые ОАО «ЛОМО» по заказу ИКИ РАН, для применения в составе многозональных съёмочных устройств (МСУ) среднего разрешения, входящих в состав научной аппаратуры космических аппаратов (КА) «Метеор-М» и «Метеор-МП». Каждая оптическая система состоит из объектива с фокусным расстоянием f, спектроделительного блока, обеспечивающего разделение полихроматического светового пучка на три спектральных канала с помощью дихроических зеркал, и полосовых светофильтров, установленных на выходных окнах спектроделителя, куда присоединяются оптико-электронные приёмники – ПЗС-линейки или матрицы (прибор с зарядовой связью; англ. CCD, charge-coupled device).

Трифонов Ю.Я. «Расчет линейной устойчивости течения жидкости в плоском канале с волнистыми поперек потока стенками» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 47-56 (2023)

Используя полные уравнения Навье–Стокса, рассмотрена линейная устойчивость плоского течения Пуазейля в канале с гофрированной нижней стенкой. Стенка гофрирована поперек потока, и основное течение имеет одну компоненту скорости. Возмущения полей скорости и давления являются трехмерными с двумя волновыми числами. Численно решается обобщенная задача на собственные значения. Найдено, что критическое число Рейнольдса, выше которого появляются нарастающие во времени возмущения, сложным образом зависит от безразмерной амплитуды и периода гофрирования. Величина отношения амплитуды и периода гофрирования разделяет область безразмерной амплитуды гофрирования на две, где зависимости критического числа Рейнольдса от параметров гофрирования качественно различны.

Дружинин О.А., Троицкая Ю.И., Зилитинкевич С.С. «Прямое численное моделирование турбулентного устойчиво стратифицированного воздушного потока над взволнованной водной поверхностью» Механика, управление и информатика, 6, № 6, с. 91-103 (2014)

Параметризация потоков импульса и тепла в турбулентном, устойчиво стратифицированном пограничном слое над взволнованной водной поверхностью необходима для крупномасштабных численных климатических моделей и прогноза погоды. При этом связь между крупномасштабными полями скорости и температуры и турбулентными потоками на границе раздела океан-атмосфера даётся относительно простыми функциями, включающими так называемые «балковые» коэффициенты. Значения этих коэффициентов в различных моделях климата меняются в довольно широких пределах, и их конкретизация является довольно сложной задачей натурного и численного эксперимента. Мы используем прямое численное моделирование как инструмент для детального исследования пограничного слоя на границе раздела океан-атмосфера, чтобы далее уточнять и верифицировать параметризацию, используемую в крупномасштабных климатических моделях. Особое внимание уделяется эффектам, обусловленным устойчивой стратификацией воздушного потока.

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.

Зайцев М.А., Герасимов М.В., Трубина Е.Н. «Предварительные результаты сравнительного исследования углеродистого вещества матрицы и большого тёмного включения GRANDI CV3-хондрита Ефремовка» Механика, управление и информатика, 6, № 7, с. 49-54 (2014)

Представлены новые результаты сравнительного исследования углеродистого вещества в CV3-хондрите Ефремовка и в большом тёмном включении Grand Dark Inclusion (GRAnDI), содержащемся в данном хондрите. Из основного вещества Ефремовки при пиролизе выделено большее количество органических соединений, чем из вещества GRAnDI. При этом качественный состав летучих веществ был практически одинаков. Методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭс) показано, что GRAnDI содержит значительно больше углерода, чем матрица Ефремовки.

Бирюков С.А., Трусов В.А., Никулин А.О. «Моделирование тембра в гитарном звукоснимателе» Труды международного симпозиума "Надежность и качество", № 2, с. 212-213 (2022)

Рассказывается о моделировании тембра в гитарном звукоснимателе и факторах, влияющих на моделирование.

Трушляков В.И., Гаврилова К.И., Шевцов И.А. «Планетарная защита: обзор международных подходов, проекты и предложения» Механика, управление и информатика, 6, № 7, с. 120-126 (2014)

Рассмотрена проблема загрязнения планеты Земля различными элементами инопланетных тел, привнесённых космонавтами по прибытию на Землю из космического пространства или с поверхности других планет, таких как Марс. Также затронута проблема загрязнения поверхности Марса земными микроорганизмами, предложены варианты уменьшения влияния этого фактора на исследовательскую деятельность на поверхности Марса.

Беседина А.Н., Тубанов Ц.А. «Микросейсмы как инструмент геофизических исследований. Состояние вопроса» Вулканология и сейсмология, 17, № 2, с. 12-32 (2023)

При рассмотрении микросейсмического шума в качестве инструмента геофизических исследований определяющее значение имеют пространственно-временные характеристики самого шума. Важным этапом исследований является характеристика распределения источников шума как в частотном диапазоне, так и по энергетическому составу. В обзоре рассмотрены основные механизмы генерации микросейсмических колебаний в широком диапазоне частот, включая первичные и вторичные микросейсмы (0.05–0.3 Гц), низкочастотные колебания (0.2–50 мГц), высокочастотные колебания (2–60 Гц), озерные микросейсмы (0.5–2 Гц). В работе также описаны наиболее востребованные методики, используемые для обработки и анализа непрерывного потока данных микросейсмического шума; продемонстрирован широкий спектр геофизических задач, для решения которых привлечены результаты регистрации микросейсмических колебаний.

Панасюк М.И., Яшин И.В., Брильков И.А., Власова Н.А., Калегаев В.В., Ковтюх А.С., Оседло В.И., Подзолко М.В., Тулупов В.И., Рябиков В.М., Туманов М.В. «Создание группировки малых космических аппаратов для осуществления радиационного мониторинга в околоземном космическом пространстве» Механика, управление и информатика, 7, № 4, с. 141-153 (2015)

Потоки ионизирующих излучений в околоземном космическом пространстве варьируются на порядки величины, поэтому имеющиеся усреднённые эмпирические модели радиационных поясов Земли не всегда могут служить для оценки радиационных условий на орбитах. НИИЯФ МГУ совместно с НИИЭМ ведут разработку группировки малых спутников для оперативного мониторинга радиационных условий в околоземном космическом пространстве. Несколько малых космических аппаратов должны быть выведены на разные круговые или эллиптические орбиты, измерять пространственно-энергетическое распределение потоков энергичных протонов и электронов в околоземном пространстве и оперативно передавать данные измерений на Землю через спутниковые системы ретрансляции данных. На данном этапе рассматриваются, просчитываются и отбираются оптимальные варианты орбит космических аппаратов группировки, а также состава и размещения измерительной аппаратуры

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.

Панасюк М.И., Яшин И.В., Брильков И.А., Власова Н.А., Калегаев В.В., Ковтюх А.С., Оседло В.И., Подзолко М.В., Тулупов В.И., Рябиков В.М., Туманов М.В. «Создание группировки малых космических аппаратов для осуществления радиационного мониторинга в околоземном космическом пространстве» Механика, управление и информатика, 7, № 4, с. 141-153 (2015)

Потоки ионизирующих излучений в околоземном космическом пространстве варьируются на порядки величины, поэтому имеющиеся усреднённые эмпирические модели радиационных поясов Земли не всегда могут служить для оценки радиационных условий на орбитах. НИИЯФ МГУ совместно с НИИЭМ ведут разработку группировки малых спутников для оперативного мониторинга радиационных условий в околоземном космическом пространстве. Несколько малых космических аппаратов должны быть выведены на разные круговые или эллиптические орбиты, измерять пространственно-энергетическое распределение потоков энергичных протонов и электронов в околоземном пространстве и оперативно передавать данные измерений на Землю через спутниковые системы ретрансляции данных. На данном этапе рассматриваются, просчитываются и отбираются оптимальные варианты орбит космических аппаратов группировки, а также состава и размещения измерительной аппаратуры

Жуков А.О., Харламов Г.Ю., Турлов З.Н., Валяев И.Н., Капоров И.В. «Высокоточная система навигационно-баллистического обеспечения сверхмалых космических аппаратов» Механика, управление и информатика, 7, № 2, с. 332-339 (2015)

Статья посвящена разработке методов и выработке предложений по созданию средств, обеспечивающих достижение предельных точностей систем навигационно-баллистического обеспечения малых космических аппаратов. Ключевые слова: баллистические модели автономного полета сверхмалых космических аппаратов, корреляционно-фазовый пеленгатор, космические аппараты, навигационно-баллистическое обеспечение.

Зенченко Е.В., Зенченко П.Е., Начев В.А., Турунтаев С.Б., Чумаков Т.К. «Совместный акустический и деформационный мониторинг трещины гидроразрыва в лабораторном эксперименте» Вопросы инженерной сейсмологии, 50, № 3, с. 148-157 (2023)

Приведены результаты лабораторных экспериментов по совместному активному акустическому и деформационному мониторингу трещины гидроразрыва. Эксперименты проводились в модельном материале на основе гипса. Для сравнения были проведены эталонные эксперименты по исследованию прохождения ультразвуковых волн через заполненную жидкостью щель контролируемой ширины между двумя прецизионными стеклянными пластинами. Целью экспериментов было исследование зависимости амплитуды ультразвуковой волны, прошедшей через трещину от величины ее раскрытия. В этих экспериментах создавалась круговая трещина гидроразрыва, плоскость которой была перпендикулярна оси цилиндрического образца. Вдоль этой же оси располагалась обсаженная нагнетательная скважина, заканчивающаяся на середине его высоты. Образец располагался между двумя дисками из алюминиевого сплава, оснащенных вмонтированными в них пьезокерамическими преобразователями, работающими как в режиме излучателя, так и режиме приемника. Через канал в нижнем диске осуществлялась подача рабочей жидкости в трещину. Через верхний диск производилось насыщение образца поровым флюидом. Вся сборка помещалась в гидравлический пресс, обеспечивающий постоянное сжимающее усилие. Величина раскрытия трещины изменялась в зависимости от расхода жидкости, подаваемой в центр трещины, и измерялась по относительному изменению расстояния между дисками сборки при помощи индукционных преобразователей перемещения. Также были проведены эксперименты, моделирующие трещину, заполненную проппантом. В этом случае апертура трещины изменялась в зависимости от приложенного вертикального давления на образец. По результатам экспериментов, проведенных в различных условиях, были построены зависимости амплитуды ультразвуковой волны, прошедшей через трещину. Экспериментально установлено, что поглощение звука в трещине гидроразрыва, обладающей естественной шероховатостью, вдвое ниже, чем в зазоре между прецизионными стеклянными пластинами. Полученные результаты позволят оценить величину раскрытия трещины гидроразрыва в лабораторных экспериментах, проводимых на образцах большего размера с использованием активного акустического мониторинга.

Тутуков А.В., Верещагин С.В. «Разрушение астрономических систем: теория и наблюдения» Успехи физических наук, 193, № 9, с. 913-939 (2023)

Обзор посвящён анализу формирования и эволюции потоков астрофизических объектов различной природы. Составляющими потоков являются разрушаемые астрономические объекты: кометы, астероиды, планеты, звёзды, звёздные скопления, галактики. Практически все обозначенные потоки сейчас наблюдаются. Рассмотрены условия разрушения исходных объектов, образования и диссипации названных потоков. Построены численные модели потоков, генерируемых кометами, астероидами, звёздами и их скоплениями, галактиками в их скоплениях, и прослежена эволюция этих потоков в хаббловской шкале времени.

Платонов А.К., Тучин А.Г., Сихарулидзе Ю.Г., Заславский Г.С., Тучин Д.А. «Построение и анализ траекторий срочного возвращения к Земле при пилотируемых полётах к Луне» Механика, управление и информатика, 7, № 1, с. 78-104 (2015)

Выполнен баллистический анализ задачи срочного возвращения на Землю пилотируемого транспортного корабля (ПТК) с обеспечением условий его входа в атмосферу Земли. Предложено и исследовано множество канонических траекторий безопасного возвращения космонавтов. Подробно рассмотрены четыре способа формирования траекторий возвращения к Земле в любой момент процесса полёта ПТК к Луне. Сделаны оценки требуемых затрат характеристической скорости, длительностей обратного полёта и получаемых районов движения в атмосфере Земли. Ключевые слова: полёт к Луне, возвращение на Землю, канонические траектории, угол входа, скорость входа, импульс торможения, время полёта, координаты посадки.

Платонов А.К., Тучин А.Г., Сихарулидзе Ю.Г., Заславский Г.С., Тучин Д.А. «Построение и анализ траекторий срочного возвращения к Земле при пилотируемых полётах к Луне» Механика, управление и информатика, 7, № 1, с. 78-104 (2015)

Выполнен баллистический анализ задачи срочного возвращения на Землю пилотируемого транспортного корабля (ПТК) с обеспечением условий его входа в атмосферу Земли. Предложено и исследовано множество канонических траекторий безопасного возвращения космонавтов. Подробно рассмотрены четыре способа формирования траекторий возвращения к Земле в любой момент процесса полёта ПТК к Луне. Сделаны оценки требуемых затрат характеристической скорости, длительностей обратного полёта и получаемых районов движения в атмосфере Земли. Ключевые слова: полёт к Луне, возвращение на Землю, канонические траектории, угол входа, скорость входа, импульс торможения, время полёта, координаты посадки.

Прохоров М.Е., Захаров А.И., Тучин М.С. «Расчёт оптимальных характеристик оптической системы и матричного приёмника излучения звёздного датчика ориентации по его тактико-техническим характеристикам» Механика, управление и информатика, № 1, с. 80-90 (2013)

Описываются принципы расчёта минимально необходимых характеристик оптической системы и матричного приёмника излучения звёздного датчика ориентации, которые позволяют достигнуть требуемой погрешности определения ориентации для заданной экспозиции. в расчёте предполагается, что на погрешность ориентации влияют только случайные шумы различного происхождения, а все систематические погрешности устранены. демонстрируется, что в существующих системах астроориентации погрешность превышает минимально достижимую на порядок величины из-за неучёта систематических ошибок

Бирюков А.В., Захаров А.И., Никифоров М.Г., Николаев Ф.Н., Прохоров М.Е., Тучин М.С. «Эффективность методов распознавания звёздных конфигураций путём сравнения пар звёзд с использованием и без использования информации о блеске звёзд» Механика, управление и информатика, № 1, с. 220-229 (2013)

Описываются и сравниваются две процедуры начального отождествления конфигураций звёзд путём сравнения угловых расстояний между парами звёзд в бортовом каталоге и парами фотоцентров в кадре. один из алгоритмов использует информацию о блеске (звёздных величинах) навигационных звёзд, второй – только координатную информацию. моделирование функционирования алгоритмов показало, что оба алгоритма функционируют с высокой надёжностью – 99,6% верных отождествлений, однако оба алгоритма показывают экспоненциальное распределение времени исполнения, что не позволяет получить верхнюю границу времени их исполнения. отождествление с использованием дополнительной информации о блеске звёзд производится примерно в 30 раз быстрее.

Бирюков А.В., Захаров А.И., Никифоров М.Г., Николаев Ф.Н., Прохоров М.Е., Тучин М.С. «Навигационный звёздный каталог минимального объёма, привязанный к квазиравномерной сетке на небесной сфере» Механика, управление и информатика, № 1, с. 230-242 (2013)

Каталог навигационных звёзд для систем астроориентации должен иметь приблизительно постоянную плотность распределения звёзд по небесной сфере. классический способ построения таких каталогов – прореживание каталога звёзд, полного до предельной звёздной величины звёздного датчика. обычно для этого небесная сфера разбивается на примерно равные площадки. в работе предложен альтернативный метод создания каталогов путём привязки звёзд к квазиравномерной сетке точек на сфере. Построено несколько модельных каталогов, показано, что их свойства не уступают каталогам, созданным классическим способом.

Бирюков А.В., Захаров А.И., Крусанова Н.Л., Миронов А.В., Мошкалёв В.Г., Николаев Ф.Н., Прохоров М.Е., Тучин М.С. «Расчёт блеска звёзд в спектральной полосе кремниевого фотоприёмника звёздного датчика по данным каталогов Tycho-2 и 2MASS» Механика, управление и информатика, № 1, с. 243-248 (2013)

Описывается процедура расчёта блеска звёзд для навигационного каталога звёздного датчика (ЗД) ГАИШ МГУ. Предлагается метод вычисления величин звёзд в полосе чувствительности кремниевого ПЗС. для расчёта в основном использовались данные каталогов Tycho-2 и 2MASS. метод заключается в аппроксимации величин редукционными полиномами, составленными как из модельных показателей цвета звёзд, так и из конкретных данных различных фотометрических каталогов. Приводятся оценки точности величин в полосе ЗД. достаточная точность полученных величин подтверждается по результатам последних лет.

Тучин М.С., Бирюков А.В., Захаров А.И., Прохоров М.Е. «Учёт термогенерации матричных приборов с зарядовой связью как основа повышения точности звёздного датчика» Механика, управление и информатика, № 1, с. 249-256 (2013)

Обсуждаются эффективные алгоритмы расчёта темнового тока при проведении первичной обработки изображения в реальном времени для типичных режимов функционирования звёздного датчика.

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.

Байгуттуев А.А., Бирюков А.В., Захаров А.И., Мошкалёв В.Г., Николаев Ф.Н., Прохоров М.Е., Тучин М.С. «Стенд для исследования эффективности бленд на основе горизонтального солнечного телескопа ГАИШ» Механика, управление и информатика, 7, № 2, с. 221-227 (2015)

При лабораторном исследовании приборов и конструкций предназначенных для наблюдения Солнца или защиты от его излучения используются «имитаторы Солнца» – мощный источник излучения с компактными угловыми размерами, а также, желательно, с близкими к Солнечному излучению спектральными свойствами. Эти проблемы решаются различными способами, но одним из лучших имитаторов Солнца является само Солнце. Но если положением имитатора Солнца полностью управляем мы, то Солнце перемещается по небу, что крайне неудобно для проведения лабораторных измерений. Однако астрономам (солнечным астрономам) давно известен способ как «остановить» суточное движение Солнца – использование целостата. Этот способ широко используется в солнечных телескопах. В статье описывается стенд для исследования эффективности бленд, созданный на основе горизонтального телескопа АСП-10 ГАИШ МГУ.

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.

Федосеев В.И., Куняев В.В., Юдина Л.М., Коптев А.А., Тюрин В.С., Иванов Н.И. «Результаты испытаний звёздного прибора ориентации космического аппарата на воздействие протонного излучения» Механика, управление и информатика, № 1, с. 190-198 (2013)

Рассматривается оценка стойкости матричного фотоприёмника (МФП) звёздного прибора ориентации КА к воздействию протонного излучения. Показано, что в результате воздействия в МФП генерируются помеховые сигналы двух видов – кратковременные (однокадровые) дефекты изображения в отдельных пикселах и устойчивые дефекты изображения. Показано, что интенсивность генерации дефектов существенно зависит от энергии протонов. Приведены количественные оценки интенсивности возникновения дефектов изображения на МФП для протонов энергии 50, 100, 200 и 1000 МэВ по результатам наземных испытаний на ускорителе заряженных частиц, прогнозные оценки для условий космического пространства и экспериментальные данные о количестве дефектов для условий космического пространства. Подтверждено соответствие прогнозных оценок экспериментальным данным.

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