Плаксина Ю.Ю., Пуштаев А.В., Винниченко Н.А., Уваров А.В. «Влияние слабой поверхностной пленки на возникновение и распространение ветровых волн в канале» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 59, № 5, с. 661-672 (2023)

Процессы зарождения ветровых волн, несмотря на многочисленные исследования, остаются плохо изученными. Одна из основных причин, по мнению авторов, состоит в упрощенном теоретическом анализе, не учитывающем слабую пленку естественных примесей. В работе проведено экспериментальное исследование и сравнение генерации волн в двух ветровых каналах в этаноле, воде и воде с добавлением растворимого поверхностно-активного вещества – додецилсульфата натрия (SDS) в разных концентрациях. Используемые в работе концентрации очень слабо меняют коэффициент поверхностного натяжения, но существенно меняют структуру приповерхностных течений. В этаноле холодная пленка не образуется, и он может рассматриваться как базовый пример. В воде и воде с добавлением ПАВ пленка рвется при определенной критической скорости обдува (увеличивающейся при увеличении концентрации ПАВ) и происходит очистка поверхности. Но, для того, чтобы поверхность оставалась чистой, адсорбция примесей на поверхность должна компенсироваться их удалением сдвиговыми напряжениями. В работе используются три экспериментальные методики для исследования влияния холодной пленки на образование ветровых волн. Для определения рельефа поверхности в работе использовался модифицированный цветной шлирен-метод, для определения поля скорости в жидкости – метод цифровой трассерной визуализации (PIV). Поля температуры поверхности, которые позволяют идентифицировать области разрыва холодной пленки, измерялись с помощью инфракрасной термографии поверхности. Также с помощью термографии исследовалось поле скорости на поверхности (ИК PIV). Показано, что пленка оказывает существенное влияние как на амплитуду волн, так и на структуру приповерхностного течения.

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

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

Кузин С.В., Ульянов А.С., Шестов С.В., Богачёв С.А., Карабаджак Г.Ф. «Наблюдение космических объектов с помощью оптических датчиков в экспериментах Спирит/КОРОНАС-Ф и ТЕСИС/"Коронас-Фотон"» Механика, управление и информатика, № 1, с. 58-68 (2013)

В настоящее время наблюдение за космическим мусором ведётся в основном наземными методами, которые не позволяют регистрировать объекты с размером менее 10 см. для их обнаружения и каталогизации наиболее эффективным является наблюдение из космоса – со спутников и автоматических или пилотируемых станций. массовое применение этого метода, однако, ограничено высокой стоимостью создания аппаратуры и вывода её в космос. в работе предлагается альтернативный способ регистрации космического мусора, основанный на использовании звёздных датчиков систем ориентации, которыми оснащаются практически все современные космические аппараты. на конкретных примерах показано, что с помощью звёздных датчиков можно регистрировать частицы космического мусора с размером от 1 мм, находящиеся на расстоянии до нескольких километров от космического аппарата. апробация метода произведена в ходе двух космических экспериментов: Спирит на спутнике КОРОНАС-Ф и ТЕСИС на спутнике «Коронас-Фотон». в ходе исследования был также разработан комплекс программного обеспечения, способный автоматически производить поиск частиц мусора на изображениях, определять их координаты и скорость и рассчитывать параметры их орбит. всего в ходе двух экспериментов обработано около 100 тысяч изображений, на которых обнаружено примерно 600 космических объектов.

Богачев С.А., Кузин С.В., Перцов А.А., Шестов С.В., Иванов Ю.С., Ульянов А.С., Кириченко А.С., Рева А.А. «Техническая концепция и научные задачи комплекса научной аппаратуры "Арка" для малого космического аппарата МКА-ФКИ № 5» Механика, управление и информатика, № 2, с. 5-20 (2013)

Физический институт Российской академии наук (ФИАН) ведет работы по созданию комплекса научной аппаратуры «Арка» (КНА «Арка») для малого космического аппарата (МКА) № 5, создаваемого в рамках программы фундаментальных космических исследований (МКА-ФКИ). Аппарат предназначен для построения высокоточных изображений Солнца с пространственным разрешением 0,1 угл.с/пиксел, что соответствует линейному размеру ∼70 км на поверхности Солнца. Соответствующее разрешение в 17 раз выше, чем разрешение телескопов ТЕСИС на спутнике «КОРОНАС-Фотон» (Россия) и в 6 раз превышает разрешение действующих солнечных телескопов AIA на спутнике SDO (США). Концепция КНА «Арка» близка к концепции обсерватории TRACE (США), выведенной на орбиту в 1998 году в рамках программы малых космических аппаратов НАСА SMEX (SMall EXplorer missions): наблюдения Солнца производятся в ограниченном поле зрения, но имеют очень высокое угловое разрешение. В состав КНА «Арка» входят три инструмента: два больших телескопа для наблюдения солнечной короны и переходного слоя Солнца в линиях Fe IX 171 A (телескоп Т1) и He II 304 A (телескоп Т2), а также относительно компактный телескоп ТХ, строящий изображения полного солнечного диска. Для спутника выбрана геосинхронная орбита с наклонением 63,4., которая обеспечивает непрерывную видимость Солнца за исключением краткосрочных периодов затмений, а также позволяет передать на Землю значительные объемы целевой информации. Предполагается, что телескопы будут получать от 100 до 1000 высокоточных изображений Солнца в сутки с размером кадра 6144.6144 пиксела. В настоящее время ведутся работы по созданию сайта проекта, который будет открыт по адресу http://arka.lebedev.ru.

Исаев С.А., Судаков А.Г., Никущенко Д.В., Усачов А.Е., Зубин М.А., Синявин А.А., Чулюнин А.Ю., Дубко Е.Б. «Тесты для валидационных задач аномальной интенсификации отрывного течения и теплообмена на структурированных поверхностях с экстраординарными перепадами давления» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 70-81 (2023)

Представляются новые тесты для пакетов прикладных программ и моделей турбулентности для валидационных задач высокоинтенсивных вихревых течений около структурированных энергоэффективных поверхностей. Идея тестирования основывается на открытии аномальной интенсификации отрывных течений и теплообмена в наклонных канавках на пластинах и стенках каналов. В канавках за счет экстраординарных перепадов давления, подтвержденных экспериментами, генерируются закрученные потоки с высокими скоростями возвратного и вторичного течения, сопоставимыми со скоростью внешнего потока. Также внутри канавок формируются высокоградиентные зоны с трением и теплоотдачей, многократно (от 1.5–2 до 7–9 раз) превосходящих трение и теплоотдачу на плоской стенке. В качестве примера проходит тестирование пакет VP2/3, разработанный на основе оригинальных многоблочных вычислительных технологий и использующий разномасштабные пересекающиеся сетки. Сравнение численных прогнозов с экспериментами М.А. Зубина подтвердило высокие перепады статического давления между зоной торможения на наветренном склоне наклонной канавки и областью отрицательного давления в месте генерации торнадоподобного потока на входном сферическом сегменте, а также продемонстрировало приемлемость RANS-подхода для прогнозирования характеристик высокоинтенсивных закрученных потоков.

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.

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.