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

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

Хавенсон Н.Г. «К 100-летию со дня рождения П.Е. Эльясберга, пионера отечественной баллистики. Биографический очерк» Механика, управление и информатика, 7, № 1, с. 5-38 (2015)

Множество людей, которые работали с Павлом Ефимовичем, представлены в этом очерке своими воспоминаниями в виде отдельных штрихов к созданному портрету. Все, кто делятся своими воспоминаниями об этом разностороннем и пытливом учёном, талантливом и доступном человеке, делают это очень тепло и с большим уважением. И среди них ученики, соратники и родные учёного. Я же постарался создать из конкретных биографических сведений, собственных личных воспоминаний и рассыпанных по тексту воспоминаний других людей образ этого удивительного и замечательного человека. Поэтому все высказывания от первого лица исходят либо от меня, либо от моих соавторов с указанием их имён и выделением их слов в кавычки. Большая часть приведённых здесь биографических сведений почерпнута мной из воспоминаний племянника П.Е. Эльясберга – Виктора Максимовича, размещённых на израильском сайте http://nizi.co.il/index.php/nauka/2012-12-24-08-11-26/tehnnauki/item/51-cosmos-usr, а также из сайта еженедельной газеты «Большого Королёва» СПУТНИК http://sputniklife.ru/multimedia/novosti/novosti/uchyenyy-ballistik/.

Хакимов А.Г. «Влияние среднего давления на собственные частоты колебаний углеродной нанотрубки» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 6, с. 155-164 (2023)

Определяются частоты изгибных колебаний углеродной нанотрубки (УНТ) по полубезмоментной теории. Дается вывод выражения распределенной поперечной нагрузки на УНТ в предположении ее цилиндрического изгиба. Поверхности УНТ контактируют со средой разной плотности и давления. Среда может быть сжимаемой в процессе деформации поверхности и несжимаемой. Определяется влияние на изгиб среднего давления и изменения кривизны срединной поверхности, а также присоединенной массы газовой среды.

Бараш Л.Ю., Халатников И.М. «Эффективная проводимость двумерных замощений плоскости: сравнение аналитических и численных результатов» Механика, управление и информатика, 6, № 6, с. 18-24 (2014)

Представлен численный метод для получения эффективной проводимости двумерных замощений плоскости многоугольниками. Для периодических структур используется сеточный метод с релаксацией для решения уравнения Лапласа с соответствующими условиями сшивки на границах между областями компонент с разными проводимостями и с соответствующими периодическими граничными условиями. Метод позволяет определить эффективную проводимость с высокой точностью как в области применимости теории возмущений, так и в случаях, когда проводимости компонент существенно различны. Полученные результаты хорошо согласуются с имеющимися аналитическими результатами.

Волкова О.А., Хамис Хассан М.Х., Евдокимов Н.В., Камалов Ю.Т., Камалов Т.Ф. «Проблема темной материи и коррекции формулы гравитационного взаимодействия на межгалактических расстояниях» Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 2, с. 29-37 (2023)

Цель: подобрать корректирующие поправки в виде дополнительных переменных в уравнениях движения для анализа проблемы тёмной материи. Процедура и методы. Проведены исследования методом введения высших производных в виде нелокальных переменных для описания гравитационного взаимодействия на межгалактических расстояниях. Проведён анализ содержания работ в соотнесении формулы гравитационного взаимодействия на галактических расстояниях от ускорения и её высших производных по времени. Результаты. Подобранная теоретическая поправка даёт хорошее совпадение теории с экспериментальными результатами и позволяет объяснить ранее необъяснимые эффекты, приводящие к понятию тёмной материи. Это становится возможным с помощью введения дополнительных переменных в виде высших производных. Теоретическая и/или практическая значимость заключается в новых полученных нами результатах вычисления поведения галактик с помощью коррекционной поправки к формуле гравитационного взаимодействия на межгалактических расстояниях. Такие теоретические расчёты совпадают с экспериментальными данными.

Колотилов В.А., Курганов А.А., Остапенко В.В., Хандеева Н.А., Чу Ш. «О точности схем сквозного счета при численном моделировании газодинамических ударных волн» Журнал вычислительной математики и математической физики, 63, № 7, с. 1216-1224 (2023)

Проведен сравнительный анализ точности численных схем CABARET (второго порядка), Русанова (третьего порядка) и A-WENO (пятого порядка по пространству и третьего порядка по времени) при сквозном расчете газодинамических ударных волн, возникающих при численном моделировании задачи Коши с гладкими периодическими начальными данными. Показано, что схемы CABARET и AWENO, при построении которых используется нелинейная коррекция потоков, имеют приблизительно одинаковую точность в областях влияния ударных волн (возникающих в результате градиентных катастроф внутри расчетной области), в то время как немонотонная схема Русанова имеет в этих областях существенно более высокую точность, несмотря на заметные нефизические осцилляции на ударных волнах. При этом комбинированная схема, получаемая путем совместного применения схем Русанова и CABARET монотонно локализует фронты ударных волн и сохраняет повышенную точность в областях их влияния.

Егоров М.В., Морозов О.В., Николадзе Г.М., Поляков П.А., Сазонов В.В., Харабадзе Д.Э., Шевцов В.С. «Стенд для проведения испытаний на воздействие магнитного поля» XVII Конференция молодых учёных «Фундаментальные и прикладные космические исследования» ИКИ РАН, Москва, 30 сентября–2 октября 2020 г. Сборник трудов, с. 45-48 (2020)

Разработан, изготовлен и аттестован испытательный стенд для проведения испытаний изделий ракетно-космической техники на воздействие постоянного магнитного поля, а также проведены расчёты, необходимые для обеспечения заданных метрологических характеристик. Ключевые слова: стенд, испытательное оборудование, магнитное поле, кольца Гельмгольца

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.

Юрченко В.В., Несова А.В., Хархордин Е.В. «Анализ состояния подземных вод Донбасса природного и техногенного происхождения на основе спутниковых данных GRACE» XVII Конференция молодых учёных «Фундаментальные и прикладные космические исследования» ИКИ РАН, Москва, 30 сентября–2 октября 2020 г. Сборник трудов, с. 170-176 (2020)

На основе спутниковых данных GRACE анализируется состояние неглубоких подземных вод и почвы в корневой зоне на территории четырёх гидрогеологических районов Донбасса за период более чем пять последних лет. Определены усреднённые индикаторы засухи – проценты влажности, для этих районов с января 2019 г. по июль 2020 г. Выполнена оценка возможности загрязнения подземных вод за счёт проникновения в них шахтных вод с действующих, ликвидированных и заброшенных горнодобывающих предприятий Донбасса. Ключевые слова: спутниковые данные, GRACE, индикаторы засухи, подземные воды, шахтные воды, почва, корневая зона, процент влажности

Еремук В.В., Папченко Б.П., Коробейников А.Г., Ромашов В.А., Сысоев В.К., Дмитриев А.О., Хегай Д.К. «Разработка обобщенного алгоритма расчета энергетических характеристик электронно-оптических компонентов лазерной навигационной системы, функционирующей в условиях космического вакуума» Журнал радиоэлектроники, № 6, с. 12 (2023)

Выделены компоненты лазерной навигационной системы, выполнен их анализ. Построена математическая модель лазерной навигационной системы, образованной источником излучения, средой передачи (космический вакуум) и приемником. Построена методика оценки энергетических характеристик светочувствительной матрицы приемника орбитального аппарата. На основе построенной методики разработан алгоритм расчета энергетических характеристик электронно-оптических компонентов налунного маяка по заданным энергетическим характеристикам светочувствительной матрицы и оптической системы орбитального аппарата. Приведены примеры практических расчетов для лунного дня и лунной ночи. Выполнена проверка корректности результатов, полученных в примерах расчетов. Разработанный в ходе исследования алгоритм может быть использован для выбора электронно-оптических компонентов в ходе решения задачи создания навигационной системы на основе лазерных маяков. Объект исследования: лазерная навигационная система, функционирующая в условиях космического вакуума. Предмет исследования: обобщенный алгоритм расчета энергетических характеристик электронно-оптических компонентов лазерной навигационной системы, функционирующей в условиях космического вакуума. Основные результаты: обобщенный алгоритм расчета энергетических характеристик электронно-оптических компонентов лазерной навигационной системы и входящая в его состав математическая модель навигационной системы, образованной источником излучения, средой передачи (космический вакуум) и приемником.

Скотт Д.Р., Хед Д.В. «50 лет сотрудничества России и США в изучении Луны: дорожная карта на будущее» Механика, управление и информатика, 7, № 3, с. 71-88 (2015)

The Earth’s Moon holds fundamental clues to the earliest history of the Solar System and the formative years of planetary geological and geodynamic evolution. Exploration of the Moon has revealed significant information about Earth’s origin and evolution, from the earliest years of our Home Planet to clues about what it will be like in the future. Due to its relative proximity to the Earth, the Moon has served as a test bed to formulate global scientific questions, design scientific experiments to address these questions, develop engineering exploration capabilities to obtain the critical data, construct exploration strategies to undertake integrated exploration programs, undertake off-Earth human exploration capabilities and strategies, and formulate the bottom-up Science and Engineering Synergism (SES) that provides optimal scientific return. We review the steps in the development of these scientific exploration capabilities, show their optimization in the Apollo Lunar Exploration Program, and outline how Science and Engineering Synergism can lead to fundamental new engineering capabilities and scientific discoveries for future human and robotic exploration of the Moon.

Ерофеев В.И., Иляхинский А.В., Родюшкин В.М., Рябов Д.А., Хлыбов А.А. «Информационно-статистический подход к анализу сигналов акустической эмиссии» Акустический журнал, 69, № 4, с. 490-496 (2023)

Предложен новый информационно-статистический подход, позволяющий рассматривать акустическую эмиссию (АЭ) с позиции синергетики на основе представления процессов, определяющих состояние исследуемого объекта, статистической моделью (образом) в виде функции плотности вероятностей. Показано, что многомерное распределение Дирихле обладает совокупностью свойств, дающих возможность использовать его для определения интегральной меры оценки по наблюдаемым сигналам АЭ процесса пластической деформации. В качестве количественной меры при анализе процесса пластической деформации по сигналам АЭ предлагается использовать параметр самоорганизации. На примере штатных механических испытаний конструкционной углеродистой стали 20 с перлитно-ферритной структурой показано, что информационно-статистический параметр самоорганизации является наиболее информативным при описании процессов, связанных с АЭ.

Хмелев В.Н., Барсуков Р.В., Барсуков А.Р. «Контроль параметров ультразвуковых излучателей для определения степени кавитационного разрушения материалов инструментов и защитных покрытий» Датчики и системы, № 2, с. 15-19 (2023)

Рассмотрены результаты исследований, направленных на выявление возможности использования пьезоэлектрических ультразвуковых колебательных систем (УЗКС), применяемых для формирования в жидких средах кавитационного воздействия, в качестве датчика контроля степени кавитационной эрозии материалов рабочих инструментов и защитных покрытий. Исследования осуществлялись на основе анализа физических эквивалентных схем пьезоэлектрических УЗКС (излучателей), формируемых из электромеханических аналогов с учетом присоединяемого тестового образца. Полученные результаты позволили подтвердить возможность и эффективность контроля параметров УЗКС для определения степени кавитационного разрушения инструментов и защитных покрытий, а также установить чувствительность предлагаемого метода контроля. Ключевые слова: ультразвук, кавитационный износ, моделирование, электромеханические аналогии, контроль.

Ховратович Т.С., Барталев С.А. «Методы дистанционной оценки показателей горизонтальной структуры древесного полога по данным спутниковой системы MODIS» XVII Конференция молодых учёных «Фундаментальные и прикладные космические исследования» ИКИ РАН, Москва, 30 сентября–2 октября 2020 г. Сборник трудов, с. 149-154 (2020)

Предложены новые методы дистанционной оценки показателей горизонтальной структуры лесов, включая проективное покрытие крон древесного полога леса, лесистость, сомкнутость и относительную полноту. Построены временные ряды данных указанных показателей горизонтальной структуры лесов на территорию России за период с 2001 по 2019 гг. Ключевые слова: проективное покрытие крон, сомкнутость, относительная полнота, лесистость, данные MODIS

Бойкачев В.Н., Хоменко В.В. «Миниатюризация радиоэлектронной аппаратуры и создание микроспутников» Механика, управление и информатика, 7, № 4, с. 47-53 (2015)

Показаны возможности создания микроспутников разного назначения, возникающие в результате миниатюризации бортовой радиоэлектронной аппаратуры космического применения. Ключевые слова: микроспутники, бортовая радиоэлектронная аппаратура, миниатюризация.

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

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

Балицкий Ф.Я., Иванова М.А., Соколова А.Г., Хомяков Е.И. Виброакустическая диагностика зарождающихся дефектов (1984). 120 с.

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.

Пестова П.А., Карзова М.М., Юлдашев П.В., Хохлова В.А. «Использование фокусированных ударно-волновых пучков для подавления эффектов диффузии при объемной тепловой абляции биоткани» Акустический журнал, 69, № 4, с. 417-429 (2023)

Представлены результаты численного моделирования, имитирующего эксперимент по облучению ткани говяжьей печени ex vivo мощным фокусированным ультразвуком с помощью терапевтической решетки клинической системы MR-HIFU (Sonalleve V1 3.0T, Profound Medical Corp., Canada). Рассмотрены и сравниваются непрерывный квазилинейный и импульсно-периодические ударно-волновые режимы облучения с одинаковой средней по времени мощностью. Объемные тепловые разрушения создавались путем перемещения фокуса излучателя в его фокальной плоскости по дискретным траекториям, состоящим из двух либо четырех концентрических окружностей с максимальным радиусом 4 мм. Проанализировано влияние критерия контроля тепловой дозы в процессе облучения и критерия остановки воздействия ультразвуком на форму, объем и время создания теплового разрушения. Акустическое поле в ткани рассчитывалось с помощью уравнения Вестервельта, температурное поле моделировалось с помощью неоднородного уравнения теплопроводности, граница разрушения определялась в соответствии с порогом тепловой дозы. В квазилинейном режиме, соответствующем клиническому, тепловая диффузия приводит к удлинению формы разрушения в 2–3 раза вдоль оси ультразвукового пучка по сравнению с поперечным размером траектории. Использование импульсно-периодических ударно-волновых режимов облучения с отключением внутренних окружностей траектории по мере достижения на них порогового значения тепловой дозы позволяет существенно подавить эффекты тепловой диффузии в аксиальном направлении пучка и получить локализованные тепловые разрушения заданной формы с сопоставимой клиническому случаю скоростью тепловой абляции.