Белоусов Д.В., Павлов А.К. «Негравитационный механизм выброса комет из облака Оорта за счет кометных вспышек» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 57, № 6, с. 623-630 (2023)

Кометные ядра в облаке Оорта накапливают большие концентрации радикалов в поверхностных слоях при облучении космическими лучами при низких температурах. Индуцированная рекомбинация радикалов при нагреве поверхности кометы за счет прохода близкой звезды, звезды O и B класса, а также вспышек близких сверхновых приводят к нагреву слоя льда с высвобождением летучих газов из аморфного льда. При накоплении газа, оказывающего большое давление под поверхностью кометы, происходит выброс газа и пыли в виде струи, способный менять орбиту кометы в облаке Оорта. Рассматриваемый негравитационный механизм может эффективно выбрасывать кометы с радиусами ≤1 км из облака Оорта во внутреннюю часть Солнечной системы. Общий эффект воздействия вспышек на стабильность орбит комет за время эволюции облака Оорта мог привести к уменьшению числа долгопериодических комет малого радиуса.

Медведев Ю.Д., Павлов С.Р. «Объяснение аномальной вспышечной активности кометы 29P/Schwassmann–Wachmann 1. Гипотеза о наличии у кометы крупных спутников» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 8, с. 573-578 (2023)

DOI: 10.31857/S032001082308003X

Пальчиковский В.В., Корин И.А., Сорокин Е.В., Кузнецов А.А., Бульбович Р.В., Павлоградский В.В. «Исследование работы интерферометра с вращающимися звуковыми волнами при отсутствии потока» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 112-113 (2023)

Для испытаний образцов ЗПК в условиях вращающегося звукового поля в Центре акустических исследований ПНИПУ спроектирована и изготовлена экспериментальная установка. Установка представляет собой канал круглого сечения диаметром 230 мм и длиной 2500 мм. Вращающееся звуковое поле в канале генерируется 8 акустическими драйверами, расположенными по окружности в одном сечении с равным шагом. Секция под установку цилиндрического образца ЗПК позволяет использовать образцы с длиной рабочей части 400 мм и толщиной до 100 мм. Звуковое поле в канале измеряется в двух секциях – до и после образца ЗПК. Каждая секция содержит 38 микрофонов, расположенных в виде кругового и осевого массивов.

Павлюченков Я.Н., Акимкин В.В., Топчиева А.П., Воробьев Э.И. «Влияние испарения пыли и тепловой неустойчивости на распределение температуры в протопланетном диске» Астрономический журнал, 100, № 5, с. 427-440 (2023)

Тепловая неустойчивость аккреционных дисков широко используется для объяснения активности катаклизмических переменных, однако ее проявление в газопылевых дисках у молодых звезд исследовалось менее подробно. Представлена полуаналитическая стационарная модель для расчета экваториальной температуры газопылевого диска вокруг молодой звезды. В модели учитывается непрозрачность, обусловленная пылью и газом, а также испарение пыли при температурах свыше 1000 K. С помощью данной модели рассчитаны распределения экваториальной температуры газопылевого диска при различных предположениях об источнике непрозрачности и присутствия пыли. Показано, что при учете всех рассмотренных процессов уравнение теплового баланса в области r<1 а.е. имеет множественные температурные решения. Таким образом, в этой области реализуются условия для тепловой неустойчивости. В качестве иллюстрации возможного влияния неустойчивости на характер аккреции в протопланетном диске рассмотрена модель вязкого диска с α-параметризацией турбулентной вязкости. Продемонстрировано, что в такой модели реализуется нестационарный режим эволюции диска с чередующимися фазами накопления вещества во внутреннем диске и фазами его быстрого сброса на звезду, что приводит к вспышечному характеру аккреции. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости учета данной неустойчивости при моделировании эволюции протопланетных дисков.

Пальчиковский В.В., Кузнецов А.А., Корин И.А., Сорокин Е.В., Храмцов И.В., Кустов О.Ю. «Верификация алгоритма расчета распространения звука в канале с импедансной стенкой с учетом изменения звукового давления вдоль канала» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 105 (2023)

Хорошо известно о зависимости импеданса звукопоглощающих конструкций (ЗПК) от уровней звукового давления (УЗД) и скорости скользящего потока в канале. Данные величины являются переменными по длине ЗПК, однако часто расчеты проводятся для постоянных значений импеданса, определенных для некоторых осредненных УЗД и скоростей скользящего потока. Ранее авторами предложен итерационный алгоритм учета переменности импеданса при распространении звука в облицованном канале с потоком. В той же работе показана сходимость алгоритма к одному решению независимо от выбранного начального распределения УЗД вдоль ЗПК. В настоящей работе выполнялась верификация алгоритма по результатам измерений акустического давления в интерферометре с потоком при разных образцах ЗПК. Распространение звука в канале интерферометра с потоком и стенкой с переменным импедансом моделировалось на основе решения уравнений Эйлера в пакете конечно-элементного анализа COMSOL Multiphysics в трехмерной постановке. Использовались зависимости импеданса от УЗД и скорости потока в локальных точках образца ЗПК на основе ряда полуэмпирических моделей импеданса. Расчеты проводились в диапазоне частот 500–3500 Гц. В точках, соответствующих положению микрофонов, сравнивались расчетные и экспериментальные значения акустического давления. Для ряда частот отмечено хорошее согласование результатов расчетов и экспериментов.

Пальчиковский В.В., Корин И.А., Сорокин Е.В., Кузнецов А.А., Бульбович Р.В., Павлоградский В.В. «Исследование работы интерферометра с вращающимися звуковыми волнами при отсутствии потока» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 112-113 (2023)

Для испытаний образцов ЗПК в условиях вращающегося звукового поля в Центре акустических исследований ПНИПУ спроектирована и изготовлена экспериментальная установка. Установка представляет собой канал круглого сечения диаметром 230 мм и длиной 2500 мм. Вращающееся звуковое поле в канале генерируется 8 акустическими драйверами, расположенными по окружности в одном сечении с равным шагом. Секция под установку цилиндрического образца ЗПК позволяет использовать образцы с длиной рабочей части 400 мм и толщиной до 100 мм. Звуковое поле в канале измеряется в двух секциях – до и после образца ЗПК. Каждая секция содержит 38 микрофонов, расположенных в виде кругового и осевого массивов.

Пан М., Чжоу С.М., Ху Б.Л., Чзан Ю.Ц. «Свободные колебания композитной балки из функционально-градиентного в двух направлениях материала, армированной углеродными нанотрубками» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 5, с. 166-178 (2023)

С использованием теории балки Тимошенко исследованы колебания композитной балки из функционально-градиентного в двух направлениях материала, армированного углеродными нанотрубками. Получено уравнение свободных колебаний композитной балки, в котором учитываются показатель градиентальности, распределение углеродных нанотрубок и их объемная доля. Для решения данного уравнения используется метод дифференциальных квадратур. Определены собственные частоты колебаний балки. Установлено, что собственная частота и формы колебаний балки зависят от показателя градиентальности, распределения нанотрубок и их объемной доли. Распределение нанотрубок по высоте балки и объемная доля нанотрубок оказывают незначительное влияние на формы колебаний композитной балки

Панков Н.С., Позаненко А.С., Минаев П.Ю., Белкин С.О., Вольнова А.А., Рева И.В., Серебрянский А.В., Кругов М.А., Нароенков С.А., Новичонок А.О., Жорниченко А.А., Румянцев В.В., Антонюк К.А., Эгамбердиев Ш.А., Бурхонов О.А., Клунко Е.В., Москвитин А.С., Молотов И.Е., Инасаридзе Р.Я. «Хроматическое послесвечение гамма-всплеска grb 200829a» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 3, с. 157-186 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823030051

Копьев В.А., Копьев В.Ф., Панкратов И.В., Казанский П.Н., Моралев И.А. «Применение ВЧ ДБР плазменных актуаторов для снижения шума элементов планера» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 185-187 (2023)

Настоящая работа продолжает предыдущие исследования авторов в области развития методов активного управления шумом обтекания плохообтекаемых тел. Проведенное исследование, было направленно на развитие способов снижения шума турбулентных течений с помощью плазменных актуаторов на базе поверхностного высокочастотного диэлектрического барьерного разряда (ВЧ ДБР). Продемонстрирована способность ВЧ ДБР плазменного актуатора снижать шум обтекания различных объектов, моделирующих элементы планера самолета, таких как: щель отклоненного предкрылка, полость и полость с размещенным в ней цилиндром. При этом основной целью экспериментов при всех постановках было исследование и демонстрация возможности увеличения значений скорости обтекающего потока, при которых плазменный ВЧ ДБР актуатор сохраняет способность снижать аэродинамический шум, по сравнению с известными и принятыми в литературе значениями границы эффективности (около 30 м/с) для стандартного ДБР плазменного актуатора низкочастотного диапазона.

Казанский П.Н., Моралев И.А., Копьев В.Ф., Копьев В.А., Панкратов И.В. «Снижение шума каверны с помощью ВЧ ДБР плазменного актуатора с использованием обратной связи» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 190-192 (2023)

Течение газа вблизи каверн различных геометрий приводит к возникновению собственных колебаний давления с амплитудой до 130 дБ. Взаимодействие усиленных в сдвиговом слое волн неустойчивости с задней стенкой каверны приводит к генерации акустических волн. Рассеяние акустических волн на передней кромке вызывает генерацию волн неустойчивости и замыкает естественную петлю обратной связи. Влияние на основные звенья механизма естественной обратной связи лежит в основе активного управления тонами течения в каверне. В частности, использование стабилизирующего контроллера может подавить абсолютную неустойчивость течения и снизить амплитуду колебаний. Целью данной работы являлось снижение акустического шума каверны с помощью ДБР актуатора с использованием обратной связи.

Панкратов И.В., Ипатов М.С. «Разработка и создание нагруженных моделей для аэроакустического эксперимента с помощью 3D-печати» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 219-220 (2023)

В практике аэроакустического эксперимента часто возникает потребность в быстрой разработке и создании экспериментальной модели, которая должна выдерживать существенные аэродинамические или инерционные нагрузки. В качестве примеров подобных моделей можно упомянуть модель обтекаемого крыла, закрылка, предкрылка, втулки винта, статора винта. Подобные модели можно изготовить из металла, композитного материала или с помощью 3D-печати. У каждого способа есть свои преимущества и недостатки. Изготовление простой детали на универсальных станках из металла применимо к относительно простым геометриям, дает возможность изготовить прочную деталь относительно быстро и недорого, но требует работы высококвалифицированного токаря или фрезеровщика универсала. Изготовление модели со сложной геометрией требует применение станка с ЧПУ по металлу. Изготовление детали из композитного материала требует изготовления матрицы, как правило, на станке ЧПУ, с последующей укладкой углепластика, стеклопластика или препрега, что в свою очередь требует работы специалиста высокой квалификации. FDM 3D-печать позволяет сократить сроки изготовления модели и существенно удешевить сам процесс. Однако модели, полученные в результате 3D-печати, существенно уступают в прочности композитным либо металлическим моделям. Особенной хрупкостью такие модели обладают между слоями напечатанной модели. В НИО-9 в настоящее время применяется два способа упрочнения деталей напечатанных на FDM 3D-принтере: армирование различными силовыми элементами (металлические стержни, композитные стержни и трубки) напечатанных моделей, применение специального 3D-принтера от компании Anisoprint для печати композита направленным непрерывным волокном. У обоих способов есть свои недостатки и преимущества, которые рассматриваются. Перспективным направлением является комбинация обоих способов. Такое решение позволяет с одной стороны использовать основное преимущество FDM-печати – скорость изготовления и низкую стоимость и вместе с тем приблизится по прочности к деталям, изготовленным их сплавов алюминия или композитным деталям.

Беляев И.В., Копьев В.Ф., Макашов С.Ю., Панкратов И.В. «Моделирование и испытания в заглушенной камере АК-2 ЦАГИ маломасштабной модели винта регионального самолета на взлетно-посадочных режимах» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 40-41 (2023)

Удовлетворение действующим и перспективным нормам по шуму на местности для региональных винтовых самолетов является сложной задачей, как на режиме взлета и набора высоты, так и на режиме посадки: уровни шума винтовых самолетов в сертификационных точках обычно оказываются выше, чем у их современных аналогов с турбовентиляторными двигателями. Так как основной вклад в шум винтовых самолетов вносят винты, это обеспечивает важность и актуальность проблемы разработки методов моделирования и снижения шума винтов. Её решение требует надежных экспериментальных данных, как по аэродинамике, так и по шуму винтов на взлетно-посадочных режимах самолета или при условиях, моделирующих эти режимы. Наиболее подходящим источником таких данных являются летные испытания; однако, они проводятся в неконтролируемых условиях (характеристики режимов работы винтов не всегда точно известны) и крайне ограничены с точки зрения модификации геометрии лопастей и других параметров винта самолета. Как следствие, большой интерес представляют испытания винтов в контролируемых условиях заглушенных (аэроакустических) экспериментальных установок, позволяющих испытывать модели винтов различной геометрии и с различными параметрами. Так как в России отсутствуют большие заглушенные установки, позволяющие проводить испытания крупномасштабных моделей винтов в потоке, практически единственным способом получения экспериментальных данных по шуму винтов в контролируемых условиях являются испытания маломасштабных моделей винтов в имеющихся заглушенных установках, в частности, в УНУ «Заглушенная камера с потоком АК-2» ФАУ ЦАГИ. Важным критерием при испытаниях маломасштабных винтов является обеспечение натурного концевого числа Маха лопасти винта, который является одним из основных параметров, определяющих шум винта. В частности, если в эксперименте обеспечивается та же скорость набегающего потока, что и скорость полета на взлетно-посадочных режимах, то скорость вращения винта должна возрасти обратно пропорционально коэффициенту масштаба винта. Для маломасштабных моделей винта это увеличение скорости вращения является существенным и требует использования специального винтового прибора, обеспечивающего одновременно высокую скорость вращения, большой крутящий момент и низкий уровень фонового шума. Такой винтовой прибор был разработан, и в данном исследовании впервые в отечественной практике проведены измерения акустических и аэродинамических характеристик маломасштабного 6-лопастного винта диаметром 0.3 м в контролируемых условиях заглушенной камеры АК-2 ЦАГИ на режимах, моделирующих взлетно-посадочные режимы регионального самолета. Полученные результаты позволили уточнить полуэмпирическую модель шума винтов и могут в дальнейшем использоваться для валидации численных методов расчета шума винтов и для поиска малошумных конфигураций винтов самолета.

Бычков О.П., Беляев И.В., Копьев В.Ф., Панкратов И.В., Фараносов Г.А. «Разработка и экспериментальное исследование в заглушенной камере АК-2 модели механизированного крыла с целью анализа механизмов генерации шума» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 52-53 (2023)

Для гражданских самолетов, оборудованных современными турбовентиляторными двигателями с большой степенью двухконтурности, на режиме захода на посадку существенный вклад в общий шум самолета вносит составляющая, связанная с обтеканием элементов планера: шасси и механизированного крыла. В связи с этим, изучение механизмов генерации шума элементами планера, наряду с исследованием шума двигателя, является актуальной задачей. При этом то обстоятельство, что шум обтекания планера неизбежно связан с турбулентными течениями, взаимодействующими с границами, существенно затрудняет экспериментальные исследования данного вида шума, т.к. требует достижения достаточно высоких чисел Рейнольдса для обеспечения возможности переноса результатов лабораторных исследований на натурные условия. В настоящее время в России отсутствуют экспериментальные установки, позволяющие проводить в контролируемых условиях аэроакустические испытания для полномасштабных и крупномасштабных моделей элементов конструкции планера самолета. Единственная отечественная аэроакустическая установка, пригодная для исследования шума планера – УНУ АК-2 ФАУ «ЦАГИ» – позволяет проводить акустические испытания только маломасштабных моделей. Комплексы крупномасштабных аэроакустических установок имеются в Европе (установки DNW-NWB (Германия), DNW-LLF (Нидерланды), CEPRA-19 (Франция)), США (установки NASA WT 40x80, WT 14x22), Китае (установки FL-52, FL-17, FL-10) и за последние годы на части из них специалистам акустического отделения ЦАГИ удалось провести уникальные экспериментальные исследования шума обтекания элементов планера самолета. В настоящей работе на основе анализа данных различных экспериментов показано, что для получения результатов, хотя бы по порядку величины подобных натурным в части акустических характеристик (точность ∼5–7 дБ), требуется исследование моделей в масштабе не менее 1:20–1:10 (число Рейнольдса 10⁶ и выше).

Лесных Т.О., Митенков В.Б., Токарев С.Ю., Паньков Р.И., Василенков Д.А., Панов С.Н., Мухин С.А., Коганицкий Ю.С. «Локализация источников шума в кабине экипажа и салоне гражданского самолета с помощью сферической микрофонной решетки» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 147-148 (2023)

Идентификация источников внутреннего шума гражданского самолёта в в условиях эксплуатации с целью улучшения акустического комфорта для пассажиров и условий работы экипажа является важным этапом доводки воздушного судна. Оценка акустических характеристик производится в течение всего полета, как на крейсерских режимах, так и при наземной работе двигателей, рулении и стоянке самолета. Задача снижения шума в салоне предполагает выполнение пространственной локализации (определения положения) источников шума. Использование сферических микрофонных решеток с последующей постобработкой сигналов методами сферического бимформинга (SBF) и «эквивалентного источника» (ESM) в настоящее время является одним из наиболее эффективных и прогрессивных методов решения задачи локализации источников шума. Применение данных методов позволяет в результате получить шумовые карты акустических полей, пересчитанные на окружающую геометрическую модель, в полосах частот и на отдельных частотных составляющих спектров шума, по которым выполняется локализация источника шума в пространстве. В данной работе рассматривается применение твердотелой сферической микрофонной решетки Simcenter Solid Sphere Array HWSSL-36 диаметром 30 см и программным обеспечением Simcenter Testlab 3D Acoustic Camera. для локализации источников шума в пассажирском салоне и кабине экипажа гражданского самолета. Обработка данных методом SBF и ESM позволили получить пространственные шумовые карты соответственно звукового давления (SBF) и интенсивности звука (ESM) в измерительных точках, расположенных в кабине экипажа и по длине салона. Сбор данных выполнялся по сигналу ГНСС синхронно со сбором полетных данных системы СБИ. Это позволило выбрать временные интервалы для обработки акустических сигналов соответствующим конкретным режимам полета и акустически активным режимам работы систем самолета. Описана методика измерений и локализации источников шума на основе построения шумовых карт и основные результаты при наземных и летных испытаниях. Анализ результатов измерений в различных точках по длине салона позволяет получить изображение источников шума с различных ракурсов, обеспечивая достоверность результатов расчета. Метод ESM используется в качестве основного для локализации источников шума и дает лучшее пространственное разрешение и качественные результаты начиная с 50 Гц. Как показывают обработка данных метод SBF дает результаты приемлемого качества в диапазоне частот от 200 Гц до 5000 Гц и используется в качестве дополнительного для определения источников шума.

Панчук В.Е., Клочкова В.Г. «Звезды типа Миры Кита. Молекулярные спектры» Астрофизический бюллетень, 78, № 2, с. 180-200 (2023)

Работа представляет вторую часть обзора результатов спектроскопических исследований мирид в оптическом и близком ИК-диапазонах. Оценивается роль различных структур (атмосфера, оболочки) в формировании оптического спектра. На основе двух модельных приближений сделаны оценки мощности молекулярного слоя, создающего наблюдаемые эффекты искажения эмиссионных спектров. В предположении, что значительная часть оптического спектра формируется в околозвездных оболочках, обсуждаются известные фотометрические и спектроскопические эффекты.

Клочкова В.Г., Панчук В.Е., Юшкин М.В. «Биполярная туманность AFGL 2688 в системе post-AGB звезды V1610 Cyg» Астрофизический бюллетень, 78, № 3, с. 433-450 (2023)

Представлен обзор результатов фотометрических и спектроскопических наблюдений туманности AFGL 2688 в системе post-AGB звезды V1610 Cyg. Помимо анализа опубликованных результатов, учтены новые спектральные наблюдения звезды, проведенные авторами на БТА в 2002–2022 гг. Получены новые представления о кинематике газа и пыли в лепестках туманности. Совокупность опубликованных данных, выполненных в широком диапазоне длин волн, позволяет рассматривать AFGL 2688 в качестве прототипа туманностей у звезд, находящихся на стадии post-AGB. Сделано предположение об изменении химического состава центральной звезды. Обсуждаются перспективы исследования объекта в оптическом диапазоне.

Лесных Т.О., Митенков В.Б., Токарев С.Ю., Паньков Р.И., Василенков Д.А., Панов С.Н., Мухин С.А., Коганицкий Ю.С. «Локализация источников шума в кабине экипажа и салоне гражданского самолета с помощью сферической микрофонной решетки» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 147-148 (2023)

Идентификация источников внутреннего шума гражданского самолёта в в условиях эксплуатации с целью улучшения акустического комфорта для пассажиров и условий работы экипажа является важным этапом доводки воздушного судна. Оценка акустических характеристик производится в течение всего полета, как на крейсерских режимах, так и при наземной работе двигателей, рулении и стоянке самолета. Задача снижения шума в салоне предполагает выполнение пространственной локализации (определения положения) источников шума. Использование сферических микрофонных решеток с последующей постобработкой сигналов методами сферического бимформинга (SBF) и «эквивалентного источника» (ESM) в настоящее время является одним из наиболее эффективных и прогрессивных методов решения задачи локализации источников шума. Применение данных методов позволяет в результате получить шумовые карты акустических полей, пересчитанные на окружающую геометрическую модель, в полосах частот и на отдельных частотных составляющих спектров шума, по которым выполняется локализация источника шума в пространстве. В данной работе рассматривается применение твердотелой сферической микрофонной решетки Simcenter Solid Sphere Array HWSSL-36 диаметром 30 см и программным обеспечением Simcenter Testlab 3D Acoustic Camera. для локализации источников шума в пассажирском салоне и кабине экипажа гражданского самолета. Обработка данных методом SBF и ESM позволили получить пространственные шумовые карты соответственно звукового давления (SBF) и интенсивности звука (ESM) в измерительных точках, расположенных в кабине экипажа и по длине салона. Сбор данных выполнялся по сигналу ГНСС синхронно со сбором полетных данных системы СБИ. Это позволило выбрать временные интервалы для обработки акустических сигналов соответствующим конкретным режимам полета и акустически активным режимам работы систем самолета. Описана методика измерений и локализации источников шума на основе построения шумовых карт и основные результаты при наземных и летных испытаниях. Анализ результатов измерений в различных точках по длине салона позволяет получить изображение источников шума с различных ракурсов, обеспечивая достоверность результатов расчета. Метод ESM используется в качестве основного для локализации источников шума и дает лучшее пространственное разрешение и качественные результаты начиная с 50 Гц. Как показывают обработка данных метод SBF дает результаты приемлемого качества в диапазоне частот от 200 Гц до 5000 Гц и используется в качестве дополнительного для определения источников шума.

Лесных Т.О., Паранин Г.В., Токарев С.Ю., Паньков Р.И., Вишняков А.Н., Воронков А.А. «Определение участков фюзеляжа с низкой звукоизолирующей способностью в кабине экипажа и салоне самолета с использованием когерентных измерений с пространственным усреднением» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 139-140 (2023)

Звукоизолирующая способность самолётных конструкций и панелей зависит от частоты звуковых колебаний и пространственно-временной структуры звукового поля, действующего на поверхность. Пространственно-временные характеристики нагрузок меняются в зависимости от действующих источников звука, поэтому испытания звукоизолирующих конструкций проводились для наиболее характерных видов акустических нагрузок в процессе эксплуатации самолёта. В рамках проведенных исследований определены участки фюзеляжа с пониженной звукоизолирующей способностью. Для этого использовались измерения шума с пространственным усреднением и источником звука когерентным с приемником сигнала от микрофонов.

Лесных Т.О., Паранин Г.В., Токарев С.Ю., Паньков Р.И., Вишняков А.Н., Воронков А.А. «Определение участков фюзеляжа с низкой звукоизолирующей способностью в кабине экипажа и салоне самолета с использованием когерентных измерений с пространственным усреднением» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 139-140 (2023)

Звукоизолирующая способность самолётных конструкций и панелей зависит от частоты звуковых колебаний и пространственно-временной структуры звукового поля, действующего на поверхность. Пространственно-временные характеристики нагрузок меняются в зависимости от действующих источников звука, поэтому испытания звукоизолирующих конструкций проводились для наиболее характерных видов акустических нагрузок в процессе эксплуатации самолёта. В рамках проведенных исследований определены участки фюзеляжа с пониженной звукоизолирующей способностью. Для этого использовались измерения шума с пространственным усреднением и источником звука когерентным с приемником сигнала от микрофонов.

Кудрявцев Б.А., Партон В.З. «О волнах Гуляева–Блюстейна в пьезоэлектрических средах» Прикладная математика и механика, 49, № 5, с. 815-821 (1985)

Бобков В.Г., Козубская Т.К., Липатов А.В., Парфёнов А.Е. «Численное моделирование обтекания шарнирного винта вертолета с управлением» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 286-287 (2023)

Представлены результаты численного моделирования турбулентного обтекания шарнирного несущего винта вертолета. Течение вблизи винта описывается математической моделью на основе нестационарных осредненных уравнений Навье–Стокса (URANS) с замыкающей моделью турбулентности Спаларта – Алмараса и поправкой на кривизну лини тока (SA-RC). Уравнения Навье–Стокса численно решаются контрольно-объемным методом повышенной точности с центром в вершинах на неструктурированных гибридных сетках. Движение лопастей в расчетах реализуется путем деформации расчетной сетки. Методика деформации неструктурированной гибридной сетки для моделирования течения около лопастей, совершающих малые движения трех типов, основана на использовании вспомогательной стренд-сетки (иначе, сетки структуры паутины). В рамках работы проведено сравнение аэродинамических характеристик несущего винта с циклическим управлением и маховым движением лопастей с аналогичными характеристиками жёсткого винта с фиксированным углом установки лопастей и углом конусности на различных режимах работы винта.

Бомштейн К.Г., Паршина Т.М., Станкевич А.И. «Экспериментальная оценка деформированного и виброакустического состояний цилиндрической оболочки из композиционных материалов при стационарном акустическом воздействии» Вестник Московского авиационного института, 2, № 2, с. 74-78 (1995)

Бескин В.С., Халилов Т.И., Парьев В.И. «Поперечный адиабатический инвариант и яркостная температура релятивистских джетов» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 3, с. 197-207 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823030014

Паскаль М. «Применение метода осреднения к исследованию нелинейных колебаний кельтского камня» Прикладная математика и механика, 50, № 4, с. 679-680 (1986)

Бердников Л.Н., Пастухова Е.Н. «Цефеиды V371 PER и OGLE-LMC-CEP-2132: Первое пересечение полосы нестабильности» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 4, с. 264-279 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823040010

Бисноватый-Коган Г.С., Патраман Е.А. «Нейтронные звезды в приближении однородного шара» Астрономический журнал, 100, № 8, с. 721-734 (2023)

Рассмотрены модели нейтронных звезд в случае однородного распределения плотности. Получено алгебраическое уравнение равновесия, справедливое для любого уравнения состояния. Данное уравнение позволяет приближенно оценить массу звезды заданной плотности, не прибегая к интегрированию дифференциальных уравнений. Модели однородных нейтронных звезд для разных уравнений состояния, представленные в работе, отличаются в области максимума массы от точных решений, получаемых при численном интегрировании дифференциальных уравнений, не более, чем на ∼20%.

Пахов В.В., Кусюмов А.Н., Степанов Р.П., Батраков А.С., Ходакова Д.Е. «Интегральные аэродинамические и аэроакустические характеристики моделей винтов с различной геометрией лопастей» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 62-63 (2023)

Представлены результаты экспериментальных исследований аэродинамических и аэроакустических характеристик трех четырехлопастных моделей винтов. Лопасти всех трех винтов имеют одинаковый профильный набор, но различную форму в плане. Форма лопасти в плане винта КП-1 – параболическая трапеция, КП-2 – параболическая трапеция с полукруглым загибом на конце лопасти, КП-3 – саблевидная.

Зелеке Д.Б., Пахомова П.В., Тессема С.Б., Негу С.Х., Малков О.Ю. «Каталог разрешенных спектроскопических двойных: разработка и описание» Астрономический журнал, 100, № 6, с. 512-516 (2023)

Разрешенные спектроскопические двойные – уникальные объекты среди других типов двойных. Они предоставляют единственную (помимо тригонометрических параллаксов) возможность определять с высокой точностью расстояния до объектов – важнейшую характеристику в астрономии. Двойные системы этого типа малочисленны, однако исчерпывающего каталога до сих пор не существует. Авторами разработана пилотная версия нового каталога разрешенных спектроскопических двойных. В нем собрана информация об элементах орбит, массах компонентов, параллаксах и других параметрах для 107 звезд. Таким образом, каталог представляет собой наиболее обширный список разрешенных спектроскопических двойных, известных на данный момент. Проведен предварительный анализ распределений звездных параметров объектов каталога, а также сравнение тригонометрических параллаксов из Gaia DR3 с орбитальными. Статья частично основана на докладе, представленном на конференции “Современная звездная астрономия-2022”, прошедшей в Кавказской горной обсерватории ГАИШ МГУ им. М.В. Ломоносова 8–10 ноября 2022 г.

Власов П.В., Игнатьев Н.И., Кораблев О.И., Федорова А.А., Григорьев А.В., Пацаев Д.В., Маслов И.А., Шакун А.В., Герле С., Грасси Д., Засова Л.В. «Термическое зондирование атмосферы Марса при помощи фурье-спектрометра ACS TIRVIM на борту КА ExoMars TGO: метод решения обратной задачи» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 57, № 6, с. 503-520 (2023)

Представлен метод решения обратной задачи термического зондирования по калиброванным данным эксперимента ACS TIRVIM на борту КА ExoMars Trace Gas Orbiter. Фурье-спектрометр TIRVIM диапазона 1.7–17 мкм в составе приборного комплекса ACS на борту ExoMars TGO работает в надирном режиме и в режиме солнечных затмений на орбите вокруг Марса. Основной научной задачей TIRVIM в надирном режиме наблюдений является постоянный мониторинг тепловой структуры марсианской атмосферы и общего содержания аэрозолей и водяного пара по измерениям в диапазоне 5–16.7 мкм (600–2000 см^–1). Для обработки надирных измерений TIRVIM был разработан алгоритм, позволяющий восстановить вертикальный температурный профиль от поверхности до 60 км, температуру поверхности и общее содержание пыли и водяного льда в атмосфере по полученному TIRVIM спектру в диапазоне 600–1250 см^–1, а также общее содержание водяного пара по измерениям в диапазоне 1250–1830 см^–1. Метод обработки широко использует наработки предыдущих похожих экспериментов с учетом особенностей спектров TIRVIM. Разработанным методом было обработано 2.28·10⁶ спектров, полученных TIRVIM в надир регулярными измерениями, для которых была восстановлена тепловая структура до 60 км высоты и содержание аэрозолей в атмосфере, а также дополнительно получено и обработано 2.3·10⁵ специально усредненных спектров TIRVIM, для которых проведено восстановление общего содержания водяного пара в атмосфере Марса.

Шакун А.В., Засова Л.В., Горинов Д.А., Хатунцев И.В., Игнатьев Н.И., Пацаева М.В., Тюрин А.В. «Свечение молекулярного кислорода O₂ (a¹Δ_g) в полосе 1.27 мкм и динамика верхней мезосферы на ночной стороне Венеры» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 57, № 3, с. 209-224 (2023)

Работа посвящена изучению распределения ночного свечения кислорода O₂ (a¹Δ_g) в полосе 1.27 мкм с целью изучения динамики атмосферы. При расчетах исключались факторы, которые могли искажать результат: тепловое излучение нижней атмосферы, отражение от облаков. Показано, что отклонение от SS-AS циркуляции, проявляющееся в смещении области, где сходятся потоки с дневной стороны от терминаторов, и где в нисходящем потоке кислород рекомбинирует и высвечивает, смещено от противосолнечной точки к 22–23 ч. Такое смещение – проявление влияния солнечного термического прилива на атмосферу на ночной стороне Венеры. Сделаны выводы о характере динамики в области верхней мезосферы Венеры. Ключевые слова: Венера, атмосфера Венеры, инфракрасная спектроскопия, свечение кислорода, циркуляция атмосферы Венеры

Пекуровский Л.Е., Поручиков В.Б., Созоненко Ю.А. «Взаимодействие акустических волн с телами, покрытыми тонким сжимаемым слоем» Прикладная математика и механика, 47, № 5, с. 823-831 (1983)

Пекуровский Л.Е., Поручиков В.В., Созоненко Ю.А. «Давление на сфере с амортизирующим покрытием при падении на нее плоской акустической волны» Прикладная математика и механика, 51, № 5, с. 829-835 (1987)

Пекуровский Л.Е. «Дифракция ударной волны на тонком клине, движущемся со скольжением относительно ее фронта, при нерегулярном ударном взаимодействии» Прикладная математика и механика, 44, № 2, с. 258-270 (1980)

Слюняев А.В., Кокорина А.В., Зайцев А.И., Диденкулова Е.Г., Москвитин А.А., Диденкулов О.И., Пелиновский Е.Н. «Зависимость вероятностных распределений высот волн от физических параметров по результатам измерений у острова Сахалин» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 16, № 3, с. 18-29 (2023)

Данные длительных измерений поверхностного волнения донными датчиками у о-ва Сахалин использованы для построения инструментальных распределений вероятностей превышения высот волн. Зарегистрированы волны с высотой, превышающей значительную высоту более чем в 3 раза. Обсуждаются особенности результатов наблюдений, выполненных в периоды покрытия морской поверхности льдом и открытой воды. Для создания выборок статистически однородных данных выполнена селекция с учетом естественных физических безразмерных параметров задачи, контролирующих эффекты конечной глубины и нелинейности (крутизна, отношение амплитуд волн к глубине, параметр Урселла). Обсуждается проявление этих и производных от них параметров в теоретических распределениях вероятностей высот волн. Оценены эффекты нелинейности и глубины точки измерения на вероятностные распределения с фокусом на аномально высокие волны. В частности, показано, что для места регистрации рост отношения амплитуд волн к глубине приводит к уменьшению вероятности аномально высоких волн. Это поведение согласуется с теоретическим распределением Глуховского. Волны, характеризуемые сравнительно большим параметром безразмерной глубины, демонстрируют более высокую вероятность волн с существенным превышением значительной высоты и лучше описываются распределением Рэлея.

Пелиновский Е.Н., Долгих С.Г. «Нелинейная гидрофизика и прогнозирование природных катастроф» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 16, № 3, с. 8 (2023)

В последнее время произошло большое количество природных катастроф в водной среде. Перечислим лишь наиболее известные, происшедшие на территории Российской Федерации: наводнение в Крымске, унесшее много человеческих жизней (2013 г.); штормовой нагон в г. Корсаков на Сахалине (2014 и 2019 гг); штормовые волны вблизи г. Сочи, разрушившие часть набережной (2018 г.); оползень на реке Бурея (2018 г.), вызвавший всплеск воды до 90 м; тропические циклоны Лайнрок (2016 г.) и Майсак (2020 г.), разрушившие здания и линии электропередач и вызвавшие подтопления во многих населенных пунктах Приморского края. Такие катастрофы приводят к большим волнам и течениям, которые зачастую невозможно описать в рамках линейных гидродинамических теорий. В данном специальном выпуске собраны статьи, в которых для анализа природных явлений используются методы нелинейной гидрофизики. В статье В.А. Чупина «Микросейсмические колебания, как индикатор тропических циклонов» представлены результаты регистрации микросейсмических колебаний в диапазоне частот инфразвуковых волн, выполненные в периоды активного влияния тропических циклонов на акваторию Японского моря. В работе А.В. Слюняева с соавторами «Зависимость вероятностных распределений высот волн от физических параметров по результатам измерений у о-ва Сахалин» данные длительных измерений поверхностного волнения донными датчиками у о-ва Сахалин использованы для построения инструментальных распределений вероятностей высот волн. Выделим статью А.С. Козелкова с соавторами «Моделирование оползневых цунами на Дальнем Востоке РФ на основе трехмерных уравнений Навье–Стокса», в которой подчеркивается необходимость перехода на трехмерные модели цунами, которые трудны в вычислительном плане. Результаты моделирования входа волн цунами в Севастопольские бухты представлены в статье А.Ю. Белоконь с соавторами «Численное моделирование цунами в системе Севастопольских бухт». Анализ функций распределения высот цунами вдоль побережья Сахалина, возникающих от источников, локализованных у Курильской гряды, сделан в работе А.И. Зайцева и Е.Н. Пелиновского «Моделирование функций распределения высот волн цунами вдоль восточного побережья острова Сахалин». Динамика пляжа, расположенного в крайнем северо-восточном районе Невской губы, под действием морских волн изучается в статье И.Г. Кантаржи с соавторами «Аналитические исследования динамики «карманного пляжа»». Теоретические аспекты динамики морских волн рассмотрены в ряде статей этого специального выпуска. Так, в статье В.Г. Гневышева и Т.В. Белоненко «Доплеровский эффект и волны Россби в океане: краткий экскурс в историю и новые подходы» дан обзор современного состояния теоретического изучения волн Россби. Параболическое уравнение для амплитуды волнового пакета используется для расчета диффракционных эффектов в статье А.Г. Гогина и И.Г. Кантаржи «Развитие метода диффузии волновой амплитуды для расчета дифракции морских волн на акватории порта». Силовое воздействие потока бесконечно глубокой жидкости на источник под ледяным покровом изучается в статье В.В. Булатова и И.Ю. Владимирова под одноименным названием. Анализ трансформации нелинейных внутренних волн над донным уступом выполнен в статье Н.А. Санникова с соавторами «Перестройка полнонелинейного бризероподобного пакета внутренних волн над донным уступом в слоистой среде». Новый подход к моделированию акустических полей в мелководном волноводе на фоне внутренних волн предложен в статье Д.В. Макаров и Е.В. Соседко «Теория случайных матриц для описания рассеяния звука на фоновых внутренних волнах в условиях мелкого моря». Научные редакторы выпуска Е.Н. Пелиновский, д.ф.-м.н., проф. (ИПФ РАН), С.Г. Долгих, д.т.н. (ТОИ ДВО РАН)

Зайцев А.И., Пелиновский Е.Н. «Моделирование функций распределения высот волн цунами вдоль восточного побережья острова Сахалин» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 16, № 3, с. 62-71 (2023)

Изучаются функции распределение высот волн цунами вдоль восточного побережья острова Сахалин от источников, расположенных вдоль Курильских островов. Приводятся известные сведения о цунами на Сахалине. Многие из них моделировались численно, что позволяло оценить опасность волн цунами. В настоящей работе сделан упор на функциях распределения высот волн цунами, которые ранее вообще не рассчитывались для этого региона. С этой целью выполнены расчеты распространения волн цунами от гипотетических сильных землетрясений с М=8,2, расположенных в районах Северных, Средних и Южных Курильских островов. Эти расчеты проведены с помощью вычислительного кода НАМИ-ДАНС, решающего нелинейные уравнения мелкой воды с использованием вложенных сеток с минимальным шагом около 9 м. Не имея достоверной прибрежной топографии, моделирование было выполнено до глубины около 3 м. Результаты расчетов подтвердили, что рассчитанные функции распределения высот волн цунами вдоль восточного побережья Сахалина хорошо аппроксимируются логнормальной функцией. Параметры этих распределений зависят от местоположения очага даже при одинаковых параметрах землетрясения, что лишний раз подчеркивает существенную роль батиметрии морского дна на характеристики цунами на берегу.

Пельц С.П., Шихман В.М. «Распространение волн в крестообразном соединении бесконечных упругих полос» Прикладная математика и механика, 51, № 1, с. 54-59 (1987)

Пельц С.П. «Вибрация цилиндра на упругом слое, частично сцепленном с жестким основанием» Прикладная математика и механика, 47, № 5, с. 797-804 (1983)

Пензина А. «Нейтринный телескоп на дне Байкала» В мире науки, № 5-6, с. 14-23 (2021)

Нейтрино – самая загадочная элементарная частица, для которой материя почти прозрачна. Нейтрино неуловимо, и требуются огромные объемы вещества, чтобы зарегистрировать немногочисленные события.

Луковников А.В., Купцов С.В., Пенясов Е.В. «Отработка критических технологий в обеспечение создания перспективных авиационных двигателей и силовых установок» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 6-7 (2023)

Силовая установка (СУ) являются ключевой системой любого летательного аппарата (ЛА) и определяют его эффективность и летнотехнические характеристики. Авиационный двигатель (АД), входящий в состав СУ, разрабатывается в 1.5–2 раза дольше планера и авиационного оборудования ЛА, следовательно, требуется опережающее создание научно-технического задела (НТЗ) с целью отработки критических технологий на демонстрационных образцах и с поэтапным достижением соответствующих уровней готовности технологий (УГТ) от 1 до 6. В ЦИАМ ведутся исследования в обеспечение создания НТЗ по поршневым, роторно-поршневым и газотурбинным двигателям различных схем для дозвуковых и высокоскоростных ЛА. В последние годы активизировались концептуальные и экспериментальные исследования в области электрических и гибридных СУ

Яковлев О.Я., Валеев А.Ф., Валявин Г.Г., Тавров А.В., Аитов В.Н., Митиани Г.Ш., Бескин Г.М., Кораблев О.И., Галазутдинов Г.А., Власюк В.В., Емельянов Э.В., Фатхуллин Т.А., Сасюк В.В., Перков А.В., Бондарь С.Ф., Бурлакова Т.Е., Фабрика С.Н., Романюк И.И. «Восемь кандидатов в экзопланеты в обзоре на телескопах САО» Астрофизический бюллетень, 78, № 1, с. 85-100 (2023)

Представлены восемь новых кандидатов в экзопланеты, обнаруженных в Специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук транзитным методом. Фотометрические наблюдения поля проводились на роботизированном 50-см телескопе в течение второго полугодия 2020 года. Транзиты глубиной Δm=0.056–0.173^m с периодом P=18.8^h–8^d3 обнаружены у звезд с m=14.3–18.8^m. Все рассматриваемые звезды относятся к карликам с радиусом R*=0.4–0.6R_⊙ (c учетом неопределенности для одной звезды до R_⊙). В результате моделирования сделаны оценки радиусов кандидатов (все более чем в 1.4 раза больше радиуса Юпитера), больших полуосей их орбит (0.012–0.035 а.е.), а также других орбитальных параметров. Для двух звезд представлены кривые блеска транзитов, полученные в 2022 году по их индивидуальным наблюдениям.

Саванов И.С., Дмитриенко Е.С., Карпов С.В., Ляпсина Н.В., Бескин Г.М., Бирюков А.В., Гутаев А.Г., Иванов Е.А., Перков А.В., Сасюк В.В. «HD 4915: звезда перед началом Маундеровского минимума активности» Астрофизический бюллетень, 78, № 2, с. 201-207 (2023)

По имеющимся фотометрическим данным, охватывающим почти 8000 суток (21.9 лет) наблюдений яркого G5 V карлика, звезды солнечного типа HD 4915, нами проведено изучение проявлений ее активности, вероятно переходящей в состояние, аналогичное минимуму Маундера. Для оценки длительности возможных циклов активности звезды использованы три независимых набора данных. Получены свидетельства изменения блеска HD 4915, в том числе и на интервале, во время которого имело место уменьшение переменности ее хромосферной активности. На основе построенного спектра мощности для блеска объекта можно предположить существование возможных циклов порядка 1640 и 630 суток (4.5 и 1.7 лет), которые могут быть сопоставлены с оценкой цикла хромосферной активности в 4–4.2 года, существенно меньшей длительности цикла магнитной активности Солнца, что является отличительной особенностью HD 4915. По фотометрическим наблюдениям звезды из обзора Kamogata Wide-field Survey, включая данные измерений после 2018 г., когда она могла бы входить в фазу активности, аналогичную минимуму Маундера, получены указания на возможные циклы в 450, 1260 и 2000 суток (1.23, 3.5 и 5.5 лет) и сделан вывод о присутствии циклических изменений блеска при нахождении HD 4915 в этом предполагаемом состоянии пониженной активности. Проведено обсуждение вероятной оценки периода вращения звезды. Рассмотрены имеющиеся в архиве TESS данные для HD 4915 в четырех сетах наблюдений и установлено, что они не пригодны для определения периода ее вращения.

Доусон К., Персивал У. «Новая карта Вселенной» В мире науки, № 7, с. 64-73 (2021)

Трехмерная карта, отображающая миллионы галактик на протяжении 11 млрд лет космической истории, помогает ответить на некоторые из важнейших вопросов космологии

Минчук В.С., Перхунова А.Ю., Гаврилюк В.С., Дежкунов Н.В. «Исследование взаимной корреляции спектральных составляющих кавитационного шума» Проблемы физики, математики и техники, № 3, с. 69-74 (2023)

Приводятся результаты исследования взаимной корреляции спектральных компонент кавитационного шума (КШ), в частности, основной частоты, т. е. частоты f₀ УЗ поля, субгармоники, гармоник основной частоты, непрерывной составляющей КШ и ряда других. Установлено, что основная частота слабо коррелирует с другими компонентами КШ, т. е. связь f₀ с другими частотами характеризуется низким коэффициентом корреляции. Обнаружена линейная связь между гармониками основной частоты, непрерывной составляющей спектра и интегральной мощностью кавитационного шума.

Перцов А.А., Дятков С.Ю., Ерхова Н.Ф., Холодилов А.А., Лыков Д.В., Трушина А.А., Червинский В.И., Фатеев Ф.В., Греков А.В., Трифонов А.В., Лобода И.П., Богачев С.А., Кириченко А.С. «Телескоп для получения изображений Солнца на малоразмерных аппаратах типа кубсат» Приборы и техника эксперимента, № 2, с. 131-137 (2022)

Разработан и реализован в виде наземного макета малоразмерный космический телескоп, предназначенный для получения изображений Солнца на аппаратах типа кубсат. Для инструмента предложена и исследована компактная оптическая двухзеркальная схема, обеспечивающая построение высокоточных изображений с угловым разрешением лучше 4″ в коротковолновой области солнечного спектра, где лежит основное излучение активных солнечных процессов. Проведено моделирование качества изображений, получение и исследование которых экспериментальным способом в наземных условиях недоступно. Подтверждена возможность прибора регистрировать основные явления солнечной активности – вспышки и эруптивные протуберанцы.

Пестова П.А., Юлдашев П.В., Хохлова В.А., Карзова М.М. «Влияние траектории облучения на скорость тепловой абляции и объем разрушенной биоткани при ударно-волновом воздействии фокусированным ультразвуком» Сборник трудов XXXIV Всероссийской школы-семинара «Волновые явления: физика и применения» имени А.П. Сухорукова («Волны-2023»). 28 мая – 02 июня 2023 г., с. 8-10 (2023)

В неинвазивной хирургии с помощью технологии HIFU (от англ. аббревиатуры High Intensity Focused Ultrasound) возможно создать тепловое разрушение биологической ткани, используя ее локальный нагрев фокусированными ультразвуковыми волнами. Несмотря на доказанную эффективность применения данной технологии в клинической практике, у нее выделяют некоторые ограничения, среди которых невысокая скорость тепловой абляции и возможность нежелательного перегрева близко расположенных тканей из-за неопределенности конечного размера разрушения вследствие его удлинения вдоль оси излучателя за счет тепловой диффузии. Для нивелирования данных ограничений было предложено использовать импульсно-периодические ударно-волновые режимы облучения, в которых в фокальном профиле волны формируется ударный фронт. Образование ударного фронта сопровождается резким поглощением энергии ультразвукового пучка на разрыве, в результате чего происходит формирование единичного теплового разрушения в течение миллисекунд. Для создания объемных разрушений фокус излучателя перемещают по дискретной траектории в плоскости, перпендикулярной направлению распространения пучка. В клинической практике используются квазигармонические режимы облучения, в которых происходит многократное обучение дискретных фокусов траектории, состоящей из концентрических окружностей с радиусами 2, 4, 6 и 8 мм. При облучении в ударноволновых режимах необходимости повторного облучения каждого дискретного фокуса траектории нет, поскольку единичное разрушение формируется в течение однократного воздействия. Ранее было предложено рассматривать траектории с равномерным заполнением дискретными фокусами планируемой формы разрушения (т.н. «равномерные» траектории) и формировать объемные тепловые разрушения в ткани путем однократного облучения каждого дискретного фокуса в ударно-волновом режиме. Однако остается актуальным вопрос, влияет ли порядок облучения дискретных фокусов «равномерной» траектории на объем создаваемого разрушения, его форму, а также на скорость тепловой абляции и характер распределения температурного поля. Целью настоящей работы являлось сравнение вышеуказанных параметров создаваемого объемного теплового разрушения при облучении ткани в ударно-волновом режиме с использованием трех различных последовательностей облучения дискретных фокусов «равномерной» траектории («спиралевидная», «клиническая», «змейка»).

Петников В.Г., Шатравин А.В., Луньков А.А. «О вариациях времени распространения звуковых сигналов при стационарном ледовом покрове» Акустический журнал, 69, № 5, с. 569-575 (2023)

В экспериментах на стационарной акустической трассе под сплошным ледовым покровом получены оценки возможных значений вариаций времен распространения звуковых сигналов на расстояниях в ≈4 км с периодом более 100 с. Эксперименты выполнены на оз. Байкал в весенний период, когда вертикальный профиль скорости звука имеет два характерных для пресноводных акваторий участка: верхний слой с близкой к постоянной скоростью звука и нижний с линейным ростом скорости звука. В этих условиях вариации времени распространения не превышали ∼10^–4 с. Численное моделирование показало, что вариации времен распространения, обусловленные изменчивостью среды, минимальны для случая нахождения источника и приемника звука в верхнем слое. Продемонстрировано, что в этом случае в качестве эффективного значения скорости звука, определяющего время распространения, допустимо брать скорость звука в верхнем квазиоднородном слое. Полученные результаты позволили сформулировать рекомендации по подледному акустическому позиционированию автономных необитаемых подводных аппаратов.

Сидоров Д.Д., Петников В.Г., Луньков А.А. «Широкополосное звуковое поле в мелководном волноводе с неоднородным дном» Акустический журнал, 69, № 5, с. 608-619 (2023)

С помощью численного моделирования исследуется широкополосное (35–1000 Гц) звуковое поле, создаваемое точечным излучателем в шельфовой зоне с неоднородной структурой донных осадков. Глубина шельфа составляет около 30 м, максимальное расстояние – 10 км. В качестве модельной неоднородности выбирается переходная область от дна со скоростью звука 1400 м/с к дну со скоростью 1600 м/с. Для расчетов звукового поля используется модовое описание и широкоугольные параболические уравнения. В численных экспериментах показано, что на частоте ниже 100 Гц проявляется главным образом горизонтальная рефракция. Она приводит к увеличению амплитуды низкочастотного звукового импульса, распространяющегося вдоль переходной области, на 10 и более дБ по сравнению с аналогичным волноводом с однородным дном. На частоте выше 100 Гц доминирующим эффектом является межмодовое взаимодействие, вызывающее появление модуляции амплитуды мод в частотной области. Сделанные в рамках упрощенной модели выводы подтверждаются при расчетах для реальной структуры донных осадков в Карском море.

Петров А.Г. «О кинематическом описании движения твердого тела» Прикладная математика и механика, 87, № 5, с. 711-719 (2023)

Рассматриваются вопросы динамики углового движения наноспутников с гравитационными демпферами. Демпфер представляет собой твердое тело, вращающееся в сферической полости с вязким жидким наполнением, создающим внутреннее трение с диссипацией кинетической энергии углового движения. В отличии от классических моделей подобных вязких демпферов, использующих схему М.А. Лаврентьева со сферической динамической симметрией тела-демпфера, в настоящей работе тело-демпфер имеет центральный трехосный эллипсоид инерции, что повышает эффективность взаимодействия с внешним гравитационным полем. Это позволяет использовать в качестве такового внутреннего тела-демпфера практически любой автономный агрегат наноспутника, размещая его в герметичной сферической оболочке внутри сферической полости с вязкой жидкостью в центре масс главного тела-корпуса спутника. Наличие трехосевого тензора инерции тела-демпфера изменяет и усложняет математическую модель углового движения по сравнению с классической, что может рассматриваться как определенное обобщение и развитие исследований в этом направлении.

Фатеева С.С., Левенфиш К.П., Пономарёв Г.А., Петров А.Е., Фурсов А.Н. «О природе рентгеновской особенности в форме поперечной полоски в подветренном джете пульсарной туманности Вела» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 2, с. 130-139 (2023)

DOI: 10.31857/S032001082302002X

Пономарёв Г.А., Фурсов А.Н., Фатеева С.С., Левенфиш К.П., Петров А.Е., Красильщиков А.М. «О природе цепочки узелков в туманности Вела» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 2, с. 140-154 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823020031

Петров Д.В., Киселев Н.Н., Савушкин А.А., Жужулина Е.А. «Механизмы формирования отрицательной поляризации небесных тел: обзор и компьютерное моделирование» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 57, № 2, с. 147-165 (2023)

Приведен краткий обзор основных механизмов, вызывающих отрицательную степень линейной поляризации излучения, рассеянного реголитовыми поверхностями безатмосферных космических тел и ансамблями частиц в области оппозиции. Приведены результаты компьютерного моделирования, позволившие вычислить степень поляризации света, рассеянного парами неправильных частиц. Расстояние между частицами менялось, что позволило получить наглядное представление о суммарном воздействии механизмов формирования отрицательной поляризации в случае двухчастичного рассеяния (рассеяния, в котором участвуют две частицы). Ранее аналогичное исследование проводилось для случая двух сферических частиц, и показало, что двухчастичное рассеяние сферами лишь меняет степень линейной поляризации по абсолютной величине. В работе показано, что двухчастичное рассеяние неправильными частицами оказывает переменное влияние на степень линейной поляризации, как увеличивая, так и уменьшая ее. Также было показано, что двухчастичное рассеяние неправильными частицами способно сформировать отрицательную поляризацию даже в том случае, если свет, рассеянный одиночной частицей, поляризован положительно. Следовательно, при теоретических исследованиях механизмов возникновения отрицательной поляризации важно учитывать двухчастичное рассеяние.

Трухачев Ф.М., Герасименко Н.В., Васильев М.М., Петров О.Ф. «Возмущенная ионно-звуковыми солитонами функция распределения по скоростям ионов плазмы: аналитический расчет на базе КДВ-уравнения» Физика плазмы, 49, № 10, с. 975-981 (2023)

С использованием уравнения Кортевега–Де Вриза выполнен расчет функций распределения фоновой плазмы, возмущенных ионно-звуковыми солитонами. Получена явная формула для описания возмущенных функций распределения, пригодная для практических применений. Проведено сравнение результатов с ранее полученными аналитическими расчетами и результатами моделирования.

Кузнецов И.А., Захаров А.В., Зеленый Л.М., Попель С.И., Морозова Т.И., Шашкова И.А., Дольников Г.Г., Ляш А.Н., Дубов А.Е., Викторов М.Е., Топчиева А.П., Клумов Б.А., Усачев А.Д., Лисин Е.А., Васильев М.М., Петров О.Ф., Поройков А.Ю. «Пылевые частицы в космосе: возможности экспериментальных исследований» Астрономический журнал, 100, № 1, с. 41-69 (2023)

Космическая пыль и пылевая (комплексная) плазма являются одним из наиболее распространенных проявлений материи в космосе. Безатмосферные тела Солнечной системы, такие как Луна, астероиды, кометы, некоторые спутники планет подвержены непосредственному воздействию внешних факторов космического пространства – солнечного электромагнитного излучения, потоков межпланетной плазмы, космических лучей, микрометеоров. Под влиянием этих факторов на поверхности тел за геологические эпохи формируется реголит. Под действием ударов высокоскоростных микрометеоров пылевые частицы реголита разлетаются с разными скоростями. Большинство из них возвращаются на поверхность, но некоторые формируют пылевые облака, либо теряют гравитационную связь с родительским телом. Под действием солнечных излучений поверхность приобретает электрический заряд, и пылевые частицы при определенных условиях могут отрываться от поверхности реголита и левитировать. Наблюдательные свидетельства таких динамических явлений регистрировались на Луне и на некоторых астероидах. Изучение физических процессов, ответственных за активацию пылевых частиц и их динамику, представляет большой интерес для фундаментальной науки и практических целей. В статье рассматриваются основные процессы, происходящие при воздействии факторов космического пространства на реголит, в результате которых происходит движение пылевых частиц и формируется приповерхностная плазменно-пылевая экзосфера. Обсуждаются нерешенные проблемы. Рассматриваются методы и средства лабораторного моделирования при изучении активации и динамики пылевых частиц. Ключевые слова: космическая пыль, пылевая плазма, пылевые частицы, экспериментальное моделирование, космические исследования

Тыщенко А.Г., Козицкий С.Б., Казак М.С., Петров П.С. «Современные методы расчета акустических полей в океане, основанные на их представлении в виде суперпозиции мод» Акустический журнал, 69, № 5, с. 620-636 (2023)

Представлен обзор современных методов моделирования акустических полей, основанных на их представлении в виде суперпозиции нормальных волн (акустических мод). В основе большинства описанных методов лежит подход к расчету модовых амплитуд с использованием параболических уравнений различного типа, как узкоугольных, так и широкоугольных. Рассматриваются также двумерные методы расчета акустических полей, к которым редуцируются указанные трехмерные подходы при отсутствии зависимости поля и параметров среды от одной из горизонтальных координат. Обсуждаются вопросы расчета как тональных акустических полей, так и импульсных звуковых сигналов. Рассмотрен ряд численных примеров, в которых такие расчеты выполняются с учетом трехмерных эффектов распространения звука. Впервые в рамках данного подхода выполнен расчет колебательных ускорений в точках приема импульсного сигнала, а также расчет плотности потока энергии векторного поля.

Петрова Е.В., Бусарев В.В. «О возможностях оценки свойств частиц в экзосфере активного астероида по деталям в УФ- и видимом диапазонах спектров отражения» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 57, № 2, с. 166-180 (2023)

В спектрах отражения активных астероидов (АА), измеренных в видимом и ближнем УФ-диапазонах, наблюдаются необычные детали, которые, вероятно, обусловлены рассеянием света в экзосфере, образовавшейся во время активных процессов на астероиде. Для оценки возможностей количественной интерпретации этих деталей рассчитаны спектры отражения АА, окруженного экзосферой, состоящей из агрегатных субмикронных частиц разного состава и морфологии, а также однородных субмикронных частиц. Размеры составляющих агрегаты частиц приняты соответствующими размерам зерен в агломератах кометной и межпланетной пыли. Показано, что рассеяние на агрегатах субмикронных частиц формирует на длинах волн короче 0.6 мкм интерференционные детали, положение которых определяется как размерами этих частиц (но не самих агрегатов), так и действительной частью их показателя преломления. Структура агрегата и вариации (до ±20%) размеров составляющих частиц слабо влияют на положение этих деталей. Форма спектра на более длинных волнах также зависит от размеров зерен в агрегатах и может служить дополнительным критерием для оценки этого параметра. Расчеты, выполненные для агрегатных частиц, поглощающих в коротковолновом диапазоне (что характерно для многих веществ, которые можно ожидать обнаружить на АА), показывают, что поглощение существенно ослабляет интерференционные детали, появляющиеся в этом диапазоне. Поэтому попытки обнаружения сильно поглощающих частиц в экзосфере и оценки их свойств по таким деталям в спектре не могут дать надежных результатов, в отличие от моделирования для частиц слабо поглощающих материалов. Присутствие в экзосфере АА однородных субмикронных частиц со слабым поглощением вызывает устойчивый рост интенсивности на длинах волн короче 0.4–0.5 мкм. Спектральные измерения на длинах волн короче 0.35 мкм могут помочь более уверенной оценке свойств слабо поглощающих, как агрегатных, так и однородных частиц в экзосферах АА.

Бусарев В.В., Петрова Е.В., Щербина М.П., Кузнецов С.Ю., Бурлак М.А., Иконникова Н.П., Савелова А.А., Белинский А.А. «Поиск признаков сублимационно-пылевой активности астероидов примитивных типов вблизи перигелия» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 57, № 5, с. 439-457 (2023)

С декабря 2021 г. по февраль 2022 г. в Кавказской горной обсерватории (КГО) ГАИШ МГУ на 0.6-метровом полуавтоматическом телескопе RC600 проведена UBVRI-фотометрия доступных для наблюдений 29 астероидов Главного пояса примитивных типов, находившихся вблизи перигелийных расстояний. Наблюдения, обработка и анализ этих данных проводились с целью поиска предполагаемой сублимационно-пылевой активности астероидов при максимальных подсолнечных температурах. В число решаемых задач входило также сравнение физических и динамических параметров активных и неактивных астероидов. Основным результатом является обнаружение значительных спектральных признаков квазиодновременной сублимационно-пылевой активности шести астероидов примитивных типов Главного пояса – 145 Адеоны, 302 Клариссы, 322 Фео, 435 Эллы, 690 Вратиславии и 779 Нины (у 302 Клариссы, 322 Фео, 435 Эллы, 690 Вратиславии – впервые), что составляет ∼21% от общего числа тел, включенных в данную наблюдательную программу. Вероятные спектральные проявления активности с меньшей интенсивностью были впервые обнаружены еще у пяти астероидов: 424 Грации, 751 Фаины, 762 Пулковой, 778 Теобальды и 859 Бузареа. Сублимационно-пылевая активность 145 Адеоны и 779 Нины вблизи перигелия нами зарегистрирована уже в третий раз на протяжении последних 10 лет, что соответствует примерно трем периодам обращения этих астероидов вокруг Солнца. Рассматриваются причины наличия астероидных семейств у пяти из перечисленных астероидов. Обсуждаются общие процессы и условия, которые могли и/или могут влиять на относительное количество объектов с квазиодновременной сублимационно-пылевой активностью среди астероидов примитивных типов. Ключевые слова: астероиды, UBVRI-фотометрия, химико-минеральный состав вещества, льды Н₂О и СО₂, сублимационно-пылевая активность

Петухов Ю.В., Бородина Е.Л. «Влияние осадочного слоя дна на распространение каустических пучков в океанических волноводах» Акустический журнал, 69, № 5, с. 576-583 (2023)

Численным моделированием с использованием модовой теории исследованы закономерности пространственного (по глубине и горизонтальному расстоянию) распределения интенсивности акустического поля, формируемого при многократном взаимодействии каустического пучка со слоистым дном в мелководном океаническом волноводе с открытым ко дну подводным звуковым каналом. Установлено, что при значениях скорости звука у верхней границы в осадочном слое, меньших значения скорости звука у дна в водном слое, возможно формирование многопучковой структуры акустического поля. Выяснено, что, начиная с определенных расстояний, вновь формируемые пучки могут играть основную роль в пространственном распределении интенсивности акустического поля.

Вождаев В.В., Волков А.И., Крутов А.А., Кузин С.А., Пигусов Е.А., Черноусов В.И. «Формирование аэродинамической компоновки магистрального самолета в схеме среднеплан с двигателями большой степени двухконтурности» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 54-55 (2023)

Аэродинамическая компоновка магистрального самолета в схеме «среднеплан», предназначенного для перевозки 250 пассажиров на дальность 8500 км с крейсерским числом Маха М=0.82, выполнена со свободнонесущим стреловидным крылом повышенного удлинения, фюзеляжем с поперечным сечением в регулярной части в форме овала, состоящего из 4 дуг окружностей, и палубным однокилевым хвостовым оперением. Двигатели сверхбольшой степени двухконтурности (m=15) установлены под крылом на пилонах. Между консолями крыла и фюзеляжем располагается развитый наплыв, служащий также обтекателем ниши шасси. В работе отражены особенности формирования данной компоновки с учетом удовлетворения основным ограничениям (нормы летной годности, компоновка, конструкция, эксплуатационная технологичность и т. д.). Рассмотрены актуальные для данной компоновки вопросы проектирования механизации крыла, обеспечивающей требуемые взлетно-посадочные характеристик. Представлены результаты математического моделирования обтекания, выполненного RANS-методом, в том числе приведено сравнение расчетных аэродинамических характеристик компоновки «среднеплан» с компоновкой магистрального самолета с низко расположенным крылом под аналогичные требования, а также картины течения, демонстрирующие особенности обтекания магистрального самолета в схеме «среднеплан» на крейсерском режиме полета.

Макаров С.С., Пикуз С.А. «Возможности метода фазово-контрастной рентгенографии в лабораторном астрофизическом эксперименте по изучению плазменных неустойчивостей» Астрономический журнал, 100, № 1, с. 70-80 (2023)

Проведен расчетно-теоретический анализ возможностей применения метода фазово-контрастной рентгеновской радиографии для исследования малоконтрастных турбулентных потоков в лазерной плазме в экспериментах с астрофизическим подобием. С помощью моделирования прохождения жесткого когерентного рентгеновского излучения через тестовые объекты исследовались параметры лабораторного эксперимента, влияющие на контраст и разрешение получаемых фазово-контрастных изображений. Определялся предельный масштаб измерения частотно-пространственного спектра мощности изображений, на котором проявление артефактов от переналожения дифракционных эффектов от соседних объектов еще не критично для правильной интерпретации результатов. Найдены оптимальные расстояния объект-детектор, которые обеспечивают разрешение спектра мощности турбулентного потока на микронных масштабах. Данные результаты релевантны для проведения будущих лабораторных экспериментов по исследованию развития неустойчивостей в плазме с астрофизическим подобием вплоть до стадии диссипации энергии. Ключевые слова: фазово-контрастная рентгеновская радиография, рентгеновский лазер на свободных электронах, лабораторный эксперимент с астрофизическим подобием, лазерная плазма, спектр мощности турбулентного плазменного потока

Рязанцев С.Н., Скобелев И.Ю., Кузнецов А.П., Куликов Р.К., Пикуз С.А. «Прецизионные измерения рентгеновских спектров для диагностики лабораторной астрофизической плазмы» Астрономический журнал, 100, № 1, с. 98-106 (2023)

Описана методика достижения высокой точности (относительная погрешность до ≈0.001%) измерения абсолютных значений длин волн спектральных линий многозарядных ионов со средним (Z=17–25) зарядом ядра, спектры которых могут использоваться для диагностики плазмы в экспериментах по лабораторной астрофизике. Она основана на облучении субнаносекундными лазерными импульсами с интенсивностью 10¹⁵–10¹⁶ Вт/cм² мишеней с многокомпонентным химическим составом, включающих атомы, как со средним, так и с низким Z. Присутствие последних обеспечивает наличие в спектре излучения образующейся лазерной плазмы линий водородоподобных ионов, используемых в качестве реперов. Создан атомно-кинетический код, и проведены расчеты интенсивностей возможных реперных и исследуемых спектральных линий. Рассмотрены принципы подбора материала мишеней, особенности реализации методики на примере фокусирующего спектрометра с пространственным разрешением на базе сферически изогнутых кристаллов слюды и α-кварца и приведены конкретные параметры схем спектрометров и типов мишеней для прецизионного измерения длин волн спектральных линий гелие- и литиеподобных ионов с зарядами ядер Z=13–25. Полученные в настоящей работе результаты будут использоваться при планировании фундаментальных рентгеноспектральных исследований на создающейся в НИЯУ МИФИ лазерной установке ЭЛЬФ. Ключевые слова: диагностика плазмы, рентгеновская спектроскопия, лазерная плазма, прецизионные измерения длин волн, многозарядные ионы

Веденова Е.Г., Маневич Л.И., Пилипчук В.Н. «Нормальные колебания в струне с сосредоточенными массами на нелинейно-упругих опорах» Прикладная математика и механика, 49, № 2, с. 203-211 (1985)

Пилипчук В.Н. «К расчету сильно нелинейных систем, близких к виброударным» Прикладная математика и механика, 49, № 5, с. 744-751 (1985)

Писарев П.В., Ахунзянова К.А. «Исследование акустической эффективности звукопоглощающей конструкции на основе конусообразных резонаторов» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 129-130 (2023)

Актуальность исследования обусловлена ужесточением норм международной организации гражданской авиации ИКАО по шуму самолетов на местности. С 2018 года для среднемагистральных самолетов весом до 55 т требования по уровню шума становятся жестче на 7EPN dB, и этим нормам не соответствует большинство зарубежных и ни один эксплуатируемый ныне самолет российского производства. В связи с этим под угрозу ставится конкурентоспособность отечественной гражданской авиации на мировом рынке. Для решения проблемы требуется серьезная интенсификация усилий в разработке подходов и систем снижения авиационного шума. В современных авиационных двигателях используются двух- и трехслойные ЗПК, позволяющие обеспечить снижение шума в широком диапазоне частот, благодаря работе резонаторов, настроенных на различные частоты. Однако многослойные ЗПК имеют ряд недостатков, в частности: не высокие акустические характеристики; высокая плотность; трудоемкость и дороговизна изготовления; большая масса и габариты. Для создания более эффективной конструкции ЗПК необходимо изучить свойства отдельного резонатора (ячейки). Принцип действия звукопоглощающих панелей основывается на поглощении и рассеянии звукового излучения резонансными ячейками. Акустическая шумовая волна входит через отверстия (перфорации) в облицовке панели и, спустя некоторое время, выходит из ячейки, усиливая эффект деструктивной интерференции. Однако, эффективность работы резонансной ячейки ограничена узкой полосой частот, которая находится в диапазоне между двумя резонансными частотами. В связи с этим, актуальной является разработка систем взаимодействующих резонансных ячеек, способных эффективно поглощать звук в широком диапазоне рабочих частот.

Шевченко И.И., Мельников А.В., Титов В.Б., Балуев Р.В., Веселова А.В., Кривов А.В., Микрюков Д.В., Миланов Д.В., Мюлляри А.А., Никифоров И.И., Питьев Н.П., Поляхова Е.Н., Соколов Л.Л., Шайдулин В.Ш. «Избранные проблемы классической и современной небесной механики и звездной динамики. I. Классические результаты» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 57, № 1, с. 81-99 (2023)

В обзоре освещены, в современном контексте приложений, важнейшие научные результаты ученых и выпускников СПбГУ в области небесной механики и звездной динамики. Обзор включает следующие темы: законы звездной динамики Антонова, точки либрации Абалакина–Батракова, метрики Холшевникова, гомологическая область Агекяна–Аносовой, метастабильные тройные системы Орлова, модели Огородникова–Милна, модели Осипкова–Меррита, оценки и вычисление параметра MOID, фотогравитационная небесная механика и солнечный парус, проблемы астероидно-кометной опасности, пылевые комплексы в Солнечной системе, вращательная динамика спутников планет, циркумбинарная динамика, методы открытий и определения орбит экзопланет. В первую часть обзора вошли классические результаты. Ключевые слова: небесная механика, звездная динамика, Солнечная система, звездные системы

Шевченко И.И., Мельников А.В., Титов В.Б., Балуев Р.В., Веселова А.В., Кривов А.В., Микрюков Д.В., Миланов Д.В., Мюлляри А.А., Никифоров И.И., Питьев Н.П., Поляхова Е.Н., Соколов Л.Л., Шайдулин В.Ш. «Избранные проблемы классической и современной небесной механики и звездной динамики. II. Современные исследования» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 57, № 2, с. 181-196 (2023)

В обзоре освещены, в современном контексте приложений, важнейшие научные результаты, полученные учеными и выпускниками СПбГУ в области небесной механики и звездной динамики. Вторая часть обзора включает следующие темы: оценки и вычисление параметра MOID, проблемы астероидно-кометной опасности, пылевые комплексы в Солнечной системе, вращательная динамика спутников планет, циркумбинарная динамика, методы открытий и определения орбит экзопланет. Ключевые слова: небесная механика, звездная динамика, Солнечная система, спутники планет, вращательная динамика, параметр MOID, астероидно-кометная опасность, пылевые комплексы, циркумбинарная динамика, экзопланеты, определение орбит экзопланет

Пичугин С.Ю., Белов С.А. «Распространение нелинейных альфвеновских волн в частично ионизованной двухжидкостной плазме» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 50, № 11, с. 3-9 (2023)

Используя теорию возмущений, с точностью до членов второго и третьего порядка малости произведен вывод уравнений, описывающих распространение альфвеновских волн в двухжидкостной плазме. Показано, что альфвеновская волна нелинейно индуцирует продольные движения ионов и нейтралов, которые оказывают воздействие на возмущения поперечной компоненты магнитного поля.

Рыжов Ю.А., Галеев А.А., Вайсберг О.Л., Кремнев Р.С., Пичхадзе К.М., Малышев В.В., Усачов В.Е., Лебедев В.С., Дишель В.Д., Рогальский В.И., Калининская И.В. «Российско-американский космический комплекс "Пламя" для первых прямых исследований ближайшего околосолнечного пространства и Солнца» Вестник Московского авиационного института, 3, № 2, с. 3-22 (1996)

Рыжов Ю.А., Галеев А.А., Куликов С.Д., Малышев В.В., Вайсберг О.Л., Пичхадзе К.М., Усачов В.Е., Чуян Р.К., Тычинский Ю.Д., Яковлев Б.Д., Ганин И.Ю. «Анализ и синтез космического комплекса на базе РН "Союз-2" для научно-исследовательского полета в корону Солнца» Вестник Московского авиационного института, 5, № 2, с. 3-13 (1998)

Козубская Т.К., Плаксин Г.М., Софронов И.Л. «О постановке задач численного бимформинга для источников дипольного типа» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 272-273 (2023)

В задачах аэроакустики для некоторых режимов обтекания могут появляться дипольные акустические источники, генерируемые флюктуирующими силами. Способы локализации и определения их характеристик на основе технологии бимформинга сталкиваются с определенными трудностями и напрямую не переносятся с достаточно хорошо исследованных и отработанных алгоритмов для монополей. Появившиеся в последнее время подходы бимформинга для точечных дипольных источников предполагают их некоррелированность и используют, как правило, априорную информацию о направленности дипольного момента, что сужает круг возможных для решения задач. В отличие от монопольного случая с неизвестной комплексной скалярной функцией интенсивности источника, в частотной области для диполей приходится отыскивать уже векторную функцию, учитывающую наличие направления дипольного момента. В работе приводится классификация трех возможных постановок задач для источника дипольного типа, заданного на некоторой поверхности в трехмерном пространстве. Эти три задачи отличаются друг от друга количеством неизвестных скалярных функций, приходящих на одну точку пространства в отыскиваемом решении. Первая, самая общая постановка заключается в поиске дипольных источников с неизвестными направленностями и нефиксированной разностью фаз. Это соответствует трем комплексным функциям – по числу компонент дипольного момента. Задача схожа с монопольным случаем, но при ее решении возникает проблема неединственности, проявляемая в том, что двум разным функциям источника соответствует один и тоже акустический след на сетке микрофонов. Во второй постановке фиксируется разность фаз диполей, что уменьшает число степеней свободы, но направленности подлежат определению. Неизвестными являются комплексная функция интенсивности и два угла для оси диполя. Эта постановка сводится к нелинейной задаче оптимизации, которая также может иметь неединственное решение. Устранению неединственности может помочь совместное применение нескольких сеток микрофонов. Третья же постановка задачи формулируется для априорно известных направленностей. В силу сокращения степеней свободы до минимума, свойства разрешимости этой задачи становятся практически такими же, как для монопольных источников. Для решения задачи бимформинга в случае дипольного источника мы развиваем метод численного бимформинга. Одной из отличительных его особенностей является возможность выбирать количество и расположение микрофонов в широких пределах, что позволяет не делать предположения о некоррелированности источников. Метод основан на представлении функции источника некоторой непрерывной по пространству функцией, в отличие от классических «дискретных» техник, а вычисление матрицы переноса излучения происходит согласно конечно-элементному подходу. Для источников монопольного типа было показано, что сочетание непрерывного представления с физически обоснованными ограничениями на сетки источника и микрофонов, дает возможность решать задачу бимформинга для коррелированного источника с высокой точностью даже без необходимости в регуляризации. Приводится анализ ряда тестовых примеров по исследованию проблемы неединственности, отмеченной выше и путей для ее устранения в рамках развиваемого нами подхода численного бимформинга. В частности, показано, что в случае задачи с коррелированным дипольным источником при известной функции направленности дипольного момента результаты аналогичны тем, что получаются для монопольных источников.

Ванягин А.В., Гордеев Б.А., Охулков С.Н., Ермолаев А.И., Плехов А.С. «Исследование причин повышенной вибрации комплекса вибрационных мельниц РВМ-45» Контроль. Диагностика, 26, № 7, с. 26-35 (2023)

Изложен ход проведения вибрационных измерений на конкретном предприятии, один из цехов которого оснащен вибрационными мельницами, от постановки проблемы до анализа результатов. Проблема заключается в низком качестве перекрытия, на котором располагаются четыре вибрационные мельницы РВМ-45 исполнения РВМ-45/131.01, вызывающие периодические нагрузки и вибрации. В работе приведены результаты вибрационных испытаний, полученные благодаря измерениям в различных точках помещения при пуске, работе и останове мельниц. Исследования проводились с помощью измерительного прибора «Вибран-2.1». Выявлена причина возникновения прогрессирующей вибрации, вызванной совместной работой вибрационных мельниц РВМ-45. Предложены пути снижения общего уровня вибрации в помещении при одновременной работе всех механизмов.

Подгаецкий Э.М. «Вибрация упругого стержня при наличии сухого трения на его боковой поверхности» Прикладная математика и механика, 51, № 1, с. 175-176 (1987)

Поддубняк А.П. «Высокочастотные асимптотики отраженных и проходящих волн при рассеянии звука полой упругой сферой с жидким заполнителем» Прикладная математика и механика, 47, № 6, с. 954-961 (1983)

Рыженко С.В., Поддубский А.А., Михайлов Д.С. «Способы и средства обеспечения гарантированного размыкания цепей (линий) оборудования, обладающего акустоэлектрическими преобразованиями (микрофонным эффектом)» Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 4: Естественно-математические и технические науки, № 2, с. 55-67 (2023)

Рассмотрены основные существующие сертифицированные средства обеспечения защищенности акустической речевой информации, циркулирующей в защищаемом помещении. Проведен анализ их применимости в современных вспомогательных технических средствах для защиты по визуальному и акустоэлектрическому каналам утечки информации. Предложены технические решения для оснащения цифровых устройств, имеющих в своем составе динамики, микрофоны и web-камеры. Рассмотрен параметр оценки эффективности средств гарантированного размыкания, формулы его расчета и порядок проведения измерений.

Дьяконов Е.А., Пожар В.Э. «Расчет спектрального пропускания акустооптического фильтра при амплитудной и частотной модуляции управляющего сигнала» Сборник трудов XXXIV Всероссийской школы-семинара «Волновые явления: физика и применения» имени А.П. Сухорукова («Волны-2023»). 28 мая – 02 июня 2023 г., с. 17-20 (2023)

Акустооптический перестраиваемый фильтр – это спектральный прибор, действующий по принципу дифракции света на ультразвуке. В случае гармонической ультразвуковой волны, ширина окна спектрального пропускания минимальна и определяется размерами области взаимодействия. При этом, в ряде практических задач нужно обеспечить регулируемую ширину окна и управлять формой функции пропускания. Для этого может использоваться, например, модулированный или мультичастотный управляющий сигнал, каждая из частотных составляющих которого вызывает дифракцию света на соответствующей длине волны, расширяя окно или образуя многооконную функцию. При этом, в силу нелинейной зависимости коэффициента дифракции от мощности ультразвука, функция пропускания акустооптического фильтра S(λ), в общем случае, не совпадает со спектром мощности управляющего сигнала P(f). Целью настоящей работы явилось определение характеристик широкоугольного акустооптического фильтра при подаче на его вход квазигармонического сигнала с произвольным характером модуляции амплитуды и частоты во времени. Обсуждается также и обратная задача, то есть синтез управляющего сигнала, позволяющего получить заданную функцию пропускания.

Купрейчик М.И., Балакший В.И., Пожар В.Э. «Квазиколлинеарная акустооптическая дифракция в двуосном кристалле Tl₃PSe₄» Оптический журнал, 90, № 11, с. 17-28 (2023)

Предмет исследования. Характеристики квазиколлинеарной геометрии акустооптической дифракции в двуосном кристалле Tl₃PSe₄. Цель работы. Получение характеристик кристалла Tl₃PSe₄, которые показывают возможность и перспективность создания перестраиваемых квазиколлинеарных акустооптических фильтров инфракрасного диапазона спектра. Метод. Анализ квазиколлинеарной акустооптической дифракции в кристалле Tl₃PSe₄ проведен на основе метода связанных волн в сочетании с методами фурье-оптики. Для расчета фазовых и групповых скоростей, а также компонент тензоров дифракции взаимодействующих оптических и ультразвукового пучков использован ковариантный подход. Параметры квазиколлинеарных акустооптических фильтров оценивались по известным формулам, обобщенным на случай акустооптического рассеяния в оптически двуосной среде. Основные результаты. Рассчитаны параметры анизотропии используемой в предлагаемых акустооптических фильтрах сдвиговой акустической моды, распространяющейся в различных направлениях плоскости YZ. Для широкого диапазона срезов данной плоскости определена необходимая для практической реализации режима квазиколлинеарного взаимодействия взаимная ориентация звуковой и оптической граней акустооптической ячейки. Проведены оценки основных характеристик квазиколлинеарных акустооптических фильтров на кристалле Tl₃PSe₄. Исследовано влияние расходимости падающего оптического пучка на форму и ширину функции их пропускания. Выявлены наиболее оптимальные варианты фильтров с точки зрения спектрального разрешения и потребляемой мощности. Установлено, что данные акустооптические фильтры заметно превосходят существующие аналоги по угловой апертуре и энергетической эффективности. Практическая значимость. Предлагаемые в работе варианты акустооптических фильтров могут быть использованы для решения задач спектрального анализа в диапазоне длин волн от 2 до 8 мкм, не требующих от акустооптического прибора слишком высокого спектрального разрешения. Ключевые слова: акустооптика, двуосные кристаллы, акустическая анизотропия, квазиколлинеарное взаимодействие, перестраиваемые акустооптические фильтры, некритичный фазовый синхронизм, спектральное разрешение

Батшев В.И., Пожар В.Э., Кананыхин О.А. «Исследование качества передачи стереоскопического изображения при акустооптической дифракции в кристалле парателлурита» Оптический журнал, 90, № 11, с. 29-38 (2023)

Предмет исследования. Рассмотрена задача получения спектральных стереоскопических изображений в оригинальной конфигурации, где для фильтрации пары световых пучков используется один акустооптический фильтр. Цель работы. Определение характера изменения качества изображения при изменении угла разведения пучков в акустооптическом фильтре для дальнейшей оптимизации спектральной стереосистемы. Метод. Исследуемая схема построения требует реализации дифракции света на ультразвуке в направлениях, отклоненных от плоскости (–110), используемой в классических широкоапертурных акустооптических фильтрах на кристалле TeO₂. Для этого создан измерительный стенд, позволяющий определить характеристики качества изображения при азимутальном повороте акустооптической ячейки. Основные результаты. На основе полученной серии изображений штриховой и радиальной мир были измерены значения контраста и разрешающей способности при различных углах поворота и показано, что эти характеристики снижаются довольно медленно, и это позволяет варьировать угол разведения пучков в разрабатываемой стереоскопической системе в значительных пределах (до 16°). Практическая значимость. Проведенное исследование демонстрирует возможность эффективного использования рассматриваемой схемы акустооптической фильтрации пары пучков в стереоспектральных устройствах, перспективных для систем технического зрения.

Поляков М.П., Батшев В.И., Мачихин А.С., Пожар В.Э. «Унифицированная оптическая схема акустооптического видеоспектрометра видимого диапазона спектра» Оптический журнал, 90, № 11, с. 62-70 (2023)

Предмет исследования. Методы проектирования унифицированных оптических схем акустооптических видеоспектрометров различного назначения. Цель работы. Создание унифицированной оптической схемы, работающей как с одиночным, так и с двойным акустооптическим монохроматором, без снижения качества изображения. Метод. Представленный метод проектирования оптических схем акустооптических видеоспектрометров состоит из двух этапов: формирование в системе автоматизированного проектирования оптических схем особых мультиконфигурационных и оптимизационных параметров для расчета оптической схемы и последующей пространственно-спектральной калибровки готового акустооптического видеоспектрометра. Основные результаты. Представлен малогабаритный реконфигурируемый видеоспектрометр видимого диапазона спектра с акустооптическим монохроматором в параллельных пучках апертурных лучей. Особенностью данного прибора является унифицированная оптическая схема, которая может работать как с одиночным, так и с двойным акустооптическим монохроматором. Описаны этапы проектирования акустооптического видеоспектрометра, указаны особенности расчета унифицированной оптической схемы. Проведен анализ рассчитанной унифицированной оптической схемы. Оценено качество изображения оптической схемы для двух ее конфигураций. Проведено сравнение конфигураций унифицированной оптической схемы с двукратной и однократной монохроматизацией. Показано, что одиночный акустооптический монохроматор может работать в увеличенном угловом поле с предварительно проведенной специализированной пространственно-спектральной калибровкой. Приведены особенности данных конфигураций акустооптического видеоспектрометра и возможности их применения в реализации спектральных приборов для решения различных прикладных задач. Практическая значимость. Результаты работы могут быть использованы при проектировании унифицированных оптических схем, пригодных для использования как с одиночными, так и с двойными акустооптическими монохроматорами без снижения качества изображения.

Морозов А.И., Мачихин А.С., Козлов А.Б., Пожар В.Э. «Оптический пинцет с акустооптическим управлением» Оптический журнал, 90, № 11, с. 71-78 (2023)

Предмет исследования. Брэгговская дифракция лазерного пучка на многочастотной акустической волне в кристалле парателлурита с образованием нескольких пучков, отклоняемых в задаваемых направлениях. Цель работы. Создание средства одновременного контролируемого перемещения нескольких прозрачных микрочастиц по произвольным траекториям с использованием лазерного пучка, управляемого акустооптически. В частности, разрабатываются такие режимы работы оптического пинцета с акустооптическим управлением, которые позволяют автоматически манипулировать одновременно несколькими микрообъектами, варьировать число ловушек, их силу и траектории. Метод. Перемещение частиц осуществляется путем управления положением оптической ловушки, образованной фокусированным лазерным пучком, отклоняемым в двух направлениях разработанным многоканальным акустооптическим дефлектором. Управление процессом пространственного упорядочивания частиц осуществляется автоматически после задания для каждой из них индивидуальной траектории на экране. Основные результаты. Собрана экспериментальная установка (стенд) на базе биологического инвертированного микроскопа. Она позволяет отображать на экране в реальном времени положение и частиц, и ловушек. На примере микрочастиц пищевых дрожжей продемонстрирована возможность одновременного управления ансамблем микрообъектов с помощью многоканального двухкоординатного акустооптического немеханического дефлектора. Практическая значимость. Разработанные аппаратно-программные средства могут найти применение в биомедицине и материаловедении для автоматизированного, прецизионного и высокопроизводительного манипулирования микрообъектами.

Шипко В.В., Пожар В.Э. «Алгоритм коррекции геометрических искажений спектральных изображений, регистрируемых акустооптическим гиперспектрометром в условиях угловых отклонений» Оптический журнал, 90, № 11, с. 102-112 (2023)

Предмет исследования. Процесс формирования спектральных изображений акустооптическим гиперспектрометром в условиях угловых отклонений носителя аппаратуры. Цель работы. Разработка модели искажений гиперспектральных изображений, формируемых акустооптическим гиперспектрометром в условиях угловых колебаний беспилотного летательного аппарата, и синтез алгоритма коррекции таких искажений на основе угловых данных от инерциальной навигационной системы. Метод. В основу метода исследования положена фотограмметрическая модель формирования спектральных изображений в условиях угловых отклонений системы регистрации. Основные результаты. Определена связь отклонений гиперспектрометра по углам крена, тангажа и рыскания с характером геометрических искажений регистрируемых спектральных изображений. Разработан алгоритм коррекции искажений спектральных изображений по данным инерциальной навигационной системы. Анализ экспериментальных и численных исследований разработанного алгоритма показал достаточно высокую точность коррекции геометрических искажений изображений, вызванных угловыми колебаниями системы регистрации в диапазоне возможных погрешностей измерений. Практическая значимость. Разработанный алгоритм является вычислительно простым по сравнению с известными, не требует дополнительной системы регистрации эталонных изображений или сложной предварительной калибровки, что позволяет проводить коррекцию гиперспектральных изображений в масштабе времени, близком к реальному, с приемлемым качеством. Ключевые слова: гиперспектральные изображения, геометрические искажения, коррекция, навигационная система, акустооптический фильтр, беспилотный летательный аппарат

Панков Н.С., Позаненко А.С., Минаев П.Ю., Белкин С.О., Вольнова А.А., Рева И.В., Серебрянский А.В., Кругов М.А., Нароенков С.А., Новичонок А.О., Жорниченко А.А., Румянцев В.В., Антонюк К.А., Эгамбердиев Ш.А., Бурхонов О.А., Клунко Е.В., Москвитин А.С., Молотов И.Е., Инасаридзе Р.Я. «Хроматическое послесвечение гамма-всплеска grb 200829a» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 3, с. 157-186 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823030051

Польщикова О.В., Горевой А.В. «Управление параметрами двойной акустооптической спектральной фильтрации в цифровой голографии» Оптический журнал, 90, № 11, с. 50-61 (2023)

Предмет исследования. Внеосевые цифровые голограммы, полученные при акустооптической спектральной фильтрации излучения широкополосного источника. Цель работы. Оценка эффективности методов управления параметрами двойной акустооптической спектральной фильтрации с точки зрения увеличения длины когерентности излучения и повышения качества внеосевых цифровых голограмм. Метод. Для измерений использовалась установка внеосевой цифровой голографии на основе классического интерферометра Маха–Цендера. Осветительная ветвь установки содержит широкополосный источник излучения и две акустооптические ячейки с возможностью раздельного управления их частотой и ориентацией, в выходных каналах интерферометра проводится регистрация интерференционных изображений и измерение спектра излучения. Обработанные цифровыми методами экспериментальные данные одиночной и двойной акустооптической фильтрации сравнивались с результатами математического моделирования акустооптического взаимодействия. Основные результаты. Показано, что изменения управляющей частоты и ориентации акустооптических ячеек при двойной фильтрации являются эффективными методами адаптивной регулировки параметров записи цифровых голограмм. В частности, длина когерентности при использовании двойной фильтрации возрастает в 1,4 раза по сравнению с одиночной фильтрацией, а при повороте двойного фильтра на 10° – увеличивается в 2 раза. Длина когерентности растет на 35–40% в случае поворота второй ячейки на угол до 3° или сдвига частоты второй ячейки до 1 МГц, однако при этом пиковая спектральная интенсивность падает в 2,5 и 4 раза соответственно. Практическая значимость. Разработаны критерии оценки и рекомендации по выбору способов управления параметрами двойной акустооптической спектральной фильтрации, которые расширяют возможности мультиспектральной цифровой голографии в биомедицинских и технических приложениях, позволяя адаптивно изменять параметры записи голограмм, увеличить эффективное поле зрения и повысить точность восстановления амплитудных и фазовых изображений.

Поляков М.П., Батшев В.И., Мачихин А.С., Пожар В.Э. «Унифицированная оптическая схема акустооптического видеоспектрометра видимого диапазона спектра» Оптический журнал, 90, № 11, с. 62-70 (2023)

Предмет исследования. Методы проектирования унифицированных оптических схем акустооптических видеоспектрометров различного назначения. Цель работы. Создание унифицированной оптической схемы, работающей как с одиночным, так и с двойным акустооптическим монохроматором, без снижения качества изображения. Метод. Представленный метод проектирования оптических схем акустооптических видеоспектрометров состоит из двух этапов: формирование в системе автоматизированного проектирования оптических схем особых мультиконфигурационных и оптимизационных параметров для расчета оптической схемы и последующей пространственно-спектральной калибровки готового акустооптического видеоспектрометра. Основные результаты. Представлен малогабаритный реконфигурируемый видеоспектрометр видимого диапазона спектра с акустооптическим монохроматором в параллельных пучках апертурных лучей. Особенностью данного прибора является унифицированная оптическая схема, которая может работать как с одиночным, так и с двойным акустооптическим монохроматором. Описаны этапы проектирования акустооптического видеоспектрометра, указаны особенности расчета унифицированной оптической схемы. Проведен анализ рассчитанной унифицированной оптической схемы. Оценено качество изображения оптической схемы для двух ее конфигураций. Проведено сравнение конфигураций унифицированной оптической схемы с двукратной и однократной монохроматизацией. Показано, что одиночный акустооптический монохроматор может работать в увеличенном угловом поле с предварительно проведенной специализированной пространственно-спектральной калибровкой. Приведены особенности данных конфигураций акустооптического видеоспектрометра и возможности их применения в реализации спектральных приборов для решения различных прикладных задач. Практическая значимость. Результаты работы могут быть использованы при проектировании унифицированных оптических схем, пригодных для использования как с одиночными, так и с двойными акустооптическими монохроматорами без снижения качества изображения.

Калинчук В.В., Полякова И.Б. «О возбуждении волн в слое с начальными напряжениями» Прикладная математика и механика, 44, № 2, с. 320-326 (1980)

Абрамов Н.Ф., Полянский И.В., Прохорова С.А., Эльяшев Я.Д. «Результаты наземных испытаний телевизионной системы посадочной платформы ка ЭкзоМарс-2022» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 57, № 5, с. 393-402 (2023)

Представлены результаты наземной отработки телевизионной системы посадочной платформы (ТСПП-ЭМ) из состава комплекса научной аппаратуры космического аппарата (КА) ЭкзоМарс-2022, в рамках которой были проведены проверки функционирования в разных режимах, выполнены измерения характеристик и калибровки камер. В ходе испытаний в ИКИ РАН был получен фотоматериал с каждой камеры КАМ-О/ЭМ. При этом камеры были установлены на стенде, имитирующем посадочную платформу КА ЭкзоМарс-2022 в полном масштабе. Кроме этого, были отдельно проведены измерения важнейших характеристик камер: угловое поле зрение по горизонтали и вертикали, дисторсия, фокусное расстояние, разрешающая способность, динамический диапазон, коэффициент виньетирования, абсолютная чувствительность.

Шевченко И.И., Мельников А.В., Титов В.Б., Балуев Р.В., Веселова А.В., Кривов А.В., Микрюков Д.В., Миланов Д.В., Мюлляри А.А., Никифоров И.И., Питьев Н.П., Поляхова Е.Н., Соколов Л.Л., Шайдулин В.Ш. «Избранные проблемы классической и современной небесной механики и звездной динамики. I. Классические результаты» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 57, № 1, с. 81-99 (2023)

В обзоре освещены, в современном контексте приложений, важнейшие научные результаты ученых и выпускников СПбГУ в области небесной механики и звездной динамики. Обзор включает следующие темы: законы звездной динамики Антонова, точки либрации Абалакина–Батракова, метрики Холшевникова, гомологическая область Агекяна–Аносовой, метастабильные тройные системы Орлова, модели Огородникова–Милна, модели Осипкова–Меррита, оценки и вычисление параметра MOID, фотогравитационная небесная механика и солнечный парус, проблемы астероидно-кометной опасности, пылевые комплексы в Солнечной системе, вращательная динамика спутников планет, циркумбинарная динамика, методы открытий и определения орбит экзопланет. В первую часть обзора вошли классические результаты. Ключевые слова: небесная механика, звездная динамика, Солнечная система, звездные системы

Шевченко И.И., Мельников А.В., Титов В.Б., Балуев Р.В., Веселова А.В., Кривов А.В., Микрюков Д.В., Миланов Д.В., Мюлляри А.А., Никифоров И.И., Питьев Н.П., Поляхова Е.Н., Соколов Л.Л., Шайдулин В.Ш. «Избранные проблемы классической и современной небесной механики и звездной динамики. II. Современные исследования» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 57, № 2, с. 181-196 (2023)

В обзоре освещены, в современном контексте приложений, важнейшие научные результаты, полученные учеными и выпускниками СПбГУ в области небесной механики и звездной динамики. Вторая часть обзора включает следующие темы: оценки и вычисление параметра MOID, проблемы астероидно-кометной опасности, пылевые комплексы в Солнечной системе, вращательная динамика спутников планет, циркумбинарная динамика, методы открытий и определения орбит экзопланет. Ключевые слова: небесная механика, звездная динамика, Солнечная система, спутники планет, вращательная динамика, параметр MOID, астероидно-кометная опасность, пылевые комплексы, циркумбинарная динамика, экзопланеты, определение орбит экзопланет

Хоркин В.С., Федорова А.А., Доброленский Ю.С., Кораблев О.И., Вязоветский Н.А., Дзюбан И.А., Сапгир А.Г., Титов А.Ю., Толедо Д., Помро Ж.П., Ранну П. «Прибор ODS миссии ЭкзоМарс-2022: моделирование и наземные полевые измерения» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 57, № 4, с. 307-318 (2023)

редставлены результаты моделирования и наземных полевых измерений прибора ODS (ODS – Optical Depth Sensor), предназначенного для исследования аэрозоля в марсианской атмосфере посредством ежедневных измерений освещенности на поверхности планеты. Прибор являлся частью метеокомплекса, размещенного на посадочной платформе миссии ЭкзоМарс-2022. В статье приведены устройство прибора, его оптическая схема и спектральные характеристики двух каналов. Описаны основные элементы модели для расчета потока излучения, измеряемого прибором, в зависимости от структуры атмосферы, взвешенного в ней аэрозоля и суточного движения Солнца. Расчеты проводились в приближении псевдосферической атмосферы с учетом многократного рассеяния излучения. С использованием созданной модели, адаптированной для земной атмосферы, проведено моделирование сигнала прибора ODS для двух серий наземных полевых измерений на разных широтах. Измеренные суточные зависимости в сравнении с результатами моделирования позволяют определить оптическую толщину с точностью 0.1.

Фатеева С.С., Левенфиш К.П., Пономарёв Г.А., Петров А.Е., Фурсов А.Н. «О природе рентгеновской особенности в форме поперечной полоски в подветренном джете пульсарной туманности Вела» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 2, с. 130-139 (2023)

DOI: 10.31857/S032001082302002X

Пономарёв Г.А., Фурсов А.Н., Фатеева С.С., Левенфиш К.П., Петров А.Е., Красильщиков А.М. «О природе цепочки узелков в туманности Вела» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 2, с. 140-154 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823020031

Алексеев И.Г., Белов В.В., Данилов М.В., Житников И.В., Зинатулина Д.Р., Казарцев С.В., Кобякин А.С., Кузнецов А.С., Мачихильян И.В., Медведев Д.В., Нестеров В.М., Пономарев Д.В., Розова И.Е., Румянцева Н.С., Русинов В.Ю., Самигуллин Э.И., Свирида Д.Н., Скробова Н.А., Тарковский Е.И., Философов Д.В., Фомина М.В., Шевчик Е.А., Ширченко М.В., Шитов Ю.А., Яковлева А.Е., Якушев Е.А. «Исследование влияния метеорологических параметров на поток космических мюонов с использованием метода эффективного уровня генерации на основе данных детектора DANSS» Письма в ЖЭТФ, 118, № 3, с. 159-165 (2023)

Детектор DANSS располагается непосредственно под энергетическим ядерным реактором на Калининской АЭС. Такое положение обеспечивает защиту от космических лучей на уровне ∼50 м.в.э. в вертикальном направлении и позволяет детектору занять промежуточное положение между наземными и подземными экспериментами по степени экранирования от космических лучей. Чувствительный объем детектора состоит из 1 м³ пластикового сцинтиллятора, а также окружен многослойной пассивной защитой и мюонным вето. Главной задачей эксперимента DANSS является исследование спектра антинейтрино на различных расстояниях от источника. Для этого детектор помещен на подъемную платформу, с помощью которой данные набираются в трех положениях: в 10.9, 11.9, 12.9 м от центра реактора. Детектор способен восстанавливать мюонные треки, проходящие через чувствительный объем. В настоящей работе были определены значения барометрического, температурного и высотного коэффициентов для мюонов в различных областях зенитного угла θ в рамках метода эффективного уровня генерации. Результаты основываются на мюонных данных, набранных на протяжении четырех лет.

Азин А.В., Богданов Е.П., Васильев А.В., Пономарев С.А., Пономарев С.В., Рикконен С.В. «Настройка резонансных режимов работы ультразвукового излучателя при одностороннем доступе к объекту» Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 334, № 10, с. 199-209 (2023)

Актуальность. Для подготовки высоковязкой нефти к транспорту в практике используется ряд методов: термический, химический и метод физических воздействий. Ультразвуковое воздействие на углеводородное сырье является одним из физических методов. Необходима разработка эффективной методики настройки ультразвукового излучателя для максимальной передачи энергии в многослойную технологическую среду. Цель: изучение резонансных режимов работы ультразвукового излучателя в многослойной системе при одностороннем доступе к объекту c упрощением конструкции ультразвукового излучателя резонансного типа. Объекты: колебательная система ультразвукового излучателя резонансного типа, многослойная система, физическая модель системы «ультразвуковой излучатель – многослойная система». Методы: математическое моделирование линейной колебательной системы с целью определения влияния свойств колебательной системы и технологических факторов на форму колебаний вибросмещения и на амплитудно-частотные характеристики системы; экспериментальные исследования на основе физической модели системы «ультразвуковой излучатель – многослойная система». Результаты. Выявлена физическая особенность работы колебательной системы, состоящая в том, что на резонансе форма колебаний сигналов силы многослойного пьезоактюатора и сигналов виброускорения имеют чисто гармонический характер. Этот эффект распространяется на работу ультразвукового излучателя резонансного типа в режиме короткого замыкания на многослойную систему. Проведены экспериментальные исследования работы ультразвукового излучателя резонансного типа в режиме короткого замыкания и при нагрузке в виде одного и двух слоев полиметилметакрилата. Получено, что амплитудно-частотная характеристика силы многослойного пьезоактюатора и виброускорения подобны друг другу. На основе анализа теоретических и экспериментальных данных разработана методика настройки резонансных режимов работы ультразвукового излучателя при одностороннем доступе к объекту, которая позволяет упростить и удешевить конструкцию излучателя. Методика настройки колебательных систем применима для лабораторных и промышленных установок. Выводы. Анализ результатов проведенных исследований показал, что на практике в качестве критериев при определении и настройке резонанса колебательной системы можно использовать гармоническую форму сигналов ускорения и силы, а также амплитуду силы многослойного пьезоактюатора. Колебательную систему ультразвукового излучателя резонансного типа можно настраивать на резонанс по форме и амплитуде сигнала датчика силы многослойного пьезоактюатора, причем датчик силы расположен последовательно с многослойным пьезоактюатором и не требует дополнительных конструкционных элементов для его крепления. Конструкция ультразвукового излучателя значительно упрощается из-за отсутствия датчика виброускорения. Методика настройки в резонанс колебательной системы с использованием только датчика силы распространяется и при работе ультроазвукового излучателя резонансного типа на многослойную механическую систему. Разработанную конструкцию и методику настройки колебательной системы ультразвукового излучателя резонансного типа удобно использовать при воздействии на технологические жидкости через стенки резервуаров и емкостей хранения.

Азин А.В., Богданов Е.П., Васильев А.В., Пономарев С.А., Пономарев С.В., Рикконен С.В. «Настройка резонансных режимов работы ультразвукового излучателя при одностороннем доступе к объекту» Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 334, № 10, с. 199-209 (2023)

Актуальность. Для подготовки высоковязкой нефти к транспорту в практике используется ряд методов: термический, химический и метод физических воздействий. Ультразвуковое воздействие на углеводородное сырье является одним из физических методов. Необходима разработка эффективной методики настройки ультразвукового излучателя для максимальной передачи энергии в многослойную технологическую среду. Цель: изучение резонансных режимов работы ультразвукового излучателя в многослойной системе при одностороннем доступе к объекту c упрощением конструкции ультразвукового излучателя резонансного типа. Объекты: колебательная система ультразвукового излучателя резонансного типа, многослойная система, физическая модель системы «ультразвуковой излучатель – многослойная система». Методы: математическое моделирование линейной колебательной системы с целью определения влияния свойств колебательной системы и технологических факторов на форму колебаний вибросмещения и на амплитудно-частотные характеристики системы; экспериментальные исследования на основе физической модели системы «ультразвуковой излучатель – многослойная система». Результаты. Выявлена физическая особенность работы колебательной системы, состоящая в том, что на резонансе форма колебаний сигналов силы многослойного пьезоактюатора и сигналов виброускорения имеют чисто гармонический характер. Этот эффект распространяется на работу ультразвукового излучателя резонансного типа в режиме короткого замыкания на многослойную систему. Проведены экспериментальные исследования работы ультразвукового излучателя резонансного типа в режиме короткого замыкания и при нагрузке в виде одного и двух слоев полиметилметакрилата. Получено, что амплитудно-частотная характеристика силы многослойного пьезоактюатора и виброускорения подобны друг другу. На основе анализа теоретических и экспериментальных данных разработана методика настройки резонансных режимов работы ультразвукового излучателя при одностороннем доступе к объекту, которая позволяет упростить и удешевить конструкцию излучателя. Методика настройки колебательных систем применима для лабораторных и промышленных установок. Выводы. Анализ результатов проведенных исследований показал, что на практике в качестве критериев при определении и настройке резонанса колебательной системы можно использовать гармоническую форму сигналов ускорения и силы, а также амплитуду силы многослойного пьезоактюатора. Колебательную систему ультразвукового излучателя резонансного типа можно настраивать на резонанс по форме и амплитуде сигнала датчика силы многослойного пьезоактюатора, причем датчик силы расположен последовательно с многослойным пьезоактюатором и не требует дополнительных конструкционных элементов для его крепления. Конструкция ультразвукового излучателя значительно упрощается из-за отсутствия датчика виброускорения. Методика настройки в резонанс колебательной системы с использованием только датчика силы распространяется и при работе ультроазвукового излучателя резонансного типа на многослойную механическую систему. Разработанную конструкцию и методику настройки колебательной системы ультразвукового излучателя резонансного типа удобно использовать при воздействии на технологические жидкости через стенки резервуаров и емкостей хранения.

Дубинский А.Ю., Резниченко Ю.С., Попель С.И. «О кинетических особенностях седиментации пылевых частиц в атмосфере Марса» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 57, № 3, с. 225-231 (2023)

Исследован режим оседания слоистых структур в ионосфере Марса с учетом особенностей состава марсианской атмосферы. Рассчитаны характерные скорости оседания пылевых частиц, их размеры и заряды, а также время седиментации слоистых структур. Полученные результаты могут быть использованы при изучении атмосферных явлений на Марсе в ходе предстоящих космических миссий. Ключевые слова: будущие космические миссии, Земля, Марс, пылевые частицы, пылевая плазма, седиментация слоистых структур

Кузнецов И.А., Захаров А.В., Зеленый Л.М., Попель С.И., Морозова Т.И., Шашкова И.А., Дольников Г.Г., Ляш А.Н., Дубов А.Е., Викторов М.Е., Топчиева А.П., Клумов Б.А., Усачев А.Д., Лисин Е.А., Васильев М.М., Петров О.Ф., Поройков А.Ю. «Пылевые частицы в космосе: возможности экспериментальных исследований» Астрономический журнал, 100, № 1, с. 41-69 (2023)

Космическая пыль и пылевая (комплексная) плазма являются одним из наиболее распространенных проявлений материи в космосе. Безатмосферные тела Солнечной системы, такие как Луна, астероиды, кометы, некоторые спутники планет подвержены непосредственному воздействию внешних факторов космического пространства – солнечного электромагнитного излучения, потоков межпланетной плазмы, космических лучей, микрометеоров. Под влиянием этих факторов на поверхности тел за геологические эпохи формируется реголит. Под действием ударов высокоскоростных микрометеоров пылевые частицы реголита разлетаются с разными скоростями. Большинство из них возвращаются на поверхность, но некоторые формируют пылевые облака, либо теряют гравитационную связь с родительским телом. Под действием солнечных излучений поверхность приобретает электрический заряд, и пылевые частицы при определенных условиях могут отрываться от поверхности реголита и левитировать. Наблюдательные свидетельства таких динамических явлений регистрировались на Луне и на некоторых астероидах. Изучение физических процессов, ответственных за активацию пылевых частиц и их динамику, представляет большой интерес для фундаментальной науки и практических целей. В статье рассматриваются основные процессы, происходящие при воздействии факторов космического пространства на реголит, в результате которых происходит движение пылевых частиц и формируется приповерхностная плазменно-пылевая экзосфера. Обсуждаются нерешенные проблемы. Рассматриваются методы и средства лабораторного моделирования при изучении активации и динамики пылевых частиц. Ключевые слова: космическая пыль, пылевая плазма, пылевые частицы, экспериментальное моделирование, космические исследования

Голованов В.А., Попов А.Л., Чернышев Г.Н. «Колебания пластин под действием сосредоточенных нагрузок в акустической среде» Прикладная математика и механика, 46, № 2, с. 303-309 (1982)

Попов А.Л., Чернышев Г.Н. «Переходные поверхности при коротковолновых колебаниях эллипсоидальной оболочки в жидкости» Прикладная математика и механика, 49, № 5, с. 808-814 (1985)

Голованов В.А., Попов А.Л., Чернышев Г.Н. «О колебаниях ограниченной пластины в жидкости» Прикладная математика и механика, 50, № 3, с. 436-442 (1986)

Попов А.Ю. «Вынужденные колебания несовершенных и статически нагруженных оболочек» Прикладная математика и механика, 50, № 4, с. 689-692 (1986)

Попов В.В «Колебания отрезка продольно движущейся струны переменной длины» Прикладная математика и механика, 50, № 2, с. 219-223 (1986)

Кутина И.В., Кудряшова О.О., Попов Д.А., Вишняков А.Н., Кузьмин М.Ю. «Особенности измерения внутреннего шума в обитаемых отсеках пилотируемых космических аппаратов» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 149-150 (2023)

В связи с тем, что контроль за акустическими параметрами в обитаемых отсеках ПКА выполняется как на Земле (комплексные испытания, на стадии предполетной подготовки), так и в условиях космического полета (период эксплуатации) к аппаратуре предъявляются дополнительные требования и она проходит автономные испытания до установки ее на борт ПКА. Автономные испытания являются частью наземно-экспериментальной отработки после приемо-сдаточных испытаний в соответствии с требованиями «Положения РК-11-КТ» с целью подтверждения ее работоспособности в условиях эксплуатации и транспортирования: стойкости к механическому и климатическому воздействию, электромагнитной совместимости.

Попов И.Ю., Юрова Т.С. «Резонансы для явно решаемой модели ультразвукового рассеяния мембраной клетки» Письма в ЖЭТФ, 118, № 2, с. 135-140 (2023)

Мы изучаем резонансы при рассеянии акустических волн клеточной мембраной. В связи с тем, что мы имеем дело только с этим явлением, мы используем простейшую модель мембраны как потенциала, сосредоточенного на поверхности. Получена асимптотика функции Грина с особенностью на поверхности. Исследовано влияние кривизны поверхности на резонансы. Обсуждается применение полученного результата для объяснения избирательного разрушения мембран раковых клеток в ультразвуковом поле.

Чернышов А.Д., Попов М.И., Горяйнов В.В., Никифорова О.Ю. «Применение метода быстрых разложений к построению траектории движения тела переменной массы из его начального положения в заданное конечное в гравитационном поле» Прикладная математика и механика, 87, № 5, с. 742-756 (2023)

Приводится аналитическое решение задачи о движении космического корабля из начальной точки в конечный пункт за определенное время. Вначале используется метод быстрых синус-разложений. Рассматриваемая здесь космическая задача существенно нелинейная, что порождает необходимость в использовании методов тригонометрической интерполяции, которая по точности и простоте превосходит все известные интерполяции. При этом задача вычисления коэффициентов Фурье интегральными формулами заменяется на решение ортогональной интерполяционной системы. В этой связи рассматривается два случая на отрезке [0,a]: универсальная интерполяция и тригонометрические синус- и косинус-интерполяции. Доказана теорема о быстром убывании коэффициентов разложений, получена компактная формула для вычисления коэффициентов интерполяции. Дается общая теория быстрых разложений. Показано, что в таком случае коэффициенты Фурье с ростом порядкового номера убывают значительно быстрее по сравнению с коэффициентами Фурье в классическом случае. Это свойство позволяет существенно сократить число учитываемых членов в ряде Фурье, существенно увеличить точность расчетов и уменьшить объем вычислений на ЭВМ. Проведен анализ полученных решений задачи движения космического корабля и предложено их сравнение с точным решением тестовой задачи. Приближенное решение по методу быстрых разложений вполне можно принимать за точное, т.к. используемые из справочников входные данные задачи имеют более высокую погрешность.

Серебряный А.Н., Химченко Е.Е., Гончаров В.В., Тарасов Л.Л., Попов О.Е., Белов Д.В., Нешенко И.П. «Внутренние волны, генерируемые потоком реки Кодор в Черном море» Океанология, 63, № 6, с. 899-915 (2023)

Представлены результаты проведенных в июне 2021 г. исследований внутренних волн в шельфовой зоне Черного моря на акватории, прилегающей к устью реки Кодор. Пространственные съемки с помощью ADCP “Rio Grande 600 kHz” выявили основные характеристики течений на акватории и наличие внутренних волн, сгенерированных потоком речной воды, впадающей в море. Внутренние волны были зарегистрированы на двух разрезах, ориентированных по нормали к береговой черте и простирающихся до глубин 100 м. Наблюдавшиеся волны имели черты нелинейных волн, располагались на приповерхностном термоклине и имели высоту до 3–6 м. Также были зарегистрированы короткопериодные внутренние волны заякоренной цепочкой термисторов в прибрежной зоне моря в виде цуга волн с кажущимся периодом около 3.5 мин. Проведен расчет дисперсионных кривых и собственных функций внутренних волн численным решением уравнения внутренних волн с учетом сдвига скорости в толще моря. Теоретические данные сопоставлены с экспериментальными. Они выявили существенное влияние потока речных вод на параметры сгенерированных внутренних волн, движущихся с потоком. Было подтверждено наблюдавшееся экспериментально уменьшение периодов волн и увеличение их групповой и фазовой скорости.

Абдрашитов Р.Г., Попов О.Ю., Иванушкин Е.А., Андреев М.И. «Оценка сходимости результатов математического моделирования акустического нагружения каверны на основе применения ПО ЛОГОС с физическими экспериментами.» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 284-285 (2023)

Возросшие возможности вычислительной техники позволяют получить данные численного эксперимента с высокой степенью достоверности результата, что открывает потенциал использования компьютерных математических моделей для сокращения натурных физических экспериментов. С этой целью в ОКБ Сухого для перспективного ЛА проводится работа по созданию компьютерных математических моделей – виртуальных аналогов физических лётных образцов. При этом для получения достоверности результатов необходимо провести валидацию мат. моделей на ранее полученных данных физических экспериментов, трубных и лётных, на физических моделях и самолетах аналогах. Для решения этой задачи в ОКБ Сухого совместно с РФЯЦ, была организована работа по численному моделированию и расчёту на СуперЭВМ в ПО ЛОГОС и оценке сходимости полученных данных с данными физических экспериментов. Верификация программного кода ПО ЛОГОС была выполнена ранее – в 2011–2012 году и показала пригодность заложенных в ПО ЛОГОС математических алгоритмов для решения широкого класса задач, в том числе в области получения аэроакустических нагрузок. В части аэроакустики грузовых отсеков для проведения валидации были разработаны 3D компьютерные модели трубной физической модели А- по которой имелась широкая база экспериментальных данных, полученных в ходе работ в ЦНИИ машиностроения.

Попова М.Э. «Кинематика диска Галактики по данным о рассеянных звездных скоплениях» Астрофизический бюллетень, 78, № 2, с. 139-145 (2023)

Исследована зависимость кинематических свойств подсистем рассеянных скоплений Галактики от их возрастов. Получено, что угловая скорость вращения Галактики в окрестностях Солнца уменьшается до 25.6 км с^–1 кпк^–1 для скоплений с возрастом более 600 млн лет. По кривым вращения Галактики для разных возрастных интервалов на галактоцентрическом расстоянии от 6.0 до 13.0 кпк получено, что более старые рассеянные звездные скопления вращаются заметно медленнее, чем молодые скопления и скопления среднего возраста. Кривая вращения убывает с увеличением галактоцентрического расстояния на всем рассматриваемом интервале расстояний. Наблюдается разделение рассеянных скоплений на объекты толстого и тонкого дисков. Получена близкая к синусоидальной зависимость радиальной составляющей скорости скоплений от галактоцентрического расстояния на интервале расстояний от 6.0 до 13.0 кпк. Не выявлено зависимости вертикальной составляющих скорости от галактоцентрического расстояния.

Кузнецов И.А., Захаров А.В., Зеленый Л.М., Попель С.И., Морозова Т.И., Шашкова И.А., Дольников Г.Г., Ляш А.Н., Дубов А.Е., Викторов М.Е., Топчиева А.П., Клумов Б.А., Усачев А.Д., Лисин Е.А., Васильев М.М., Петров О.Ф., Поройков А.Ю. «Пылевые частицы в космосе: возможности экспериментальных исследований» Астрономический журнал, 100, № 1, с. 41-69 (2023)

Космическая пыль и пылевая (комплексная) плазма являются одним из наиболее распространенных проявлений материи в космосе. Безатмосферные тела Солнечной системы, такие как Луна, астероиды, кометы, некоторые спутники планет подвержены непосредственному воздействию внешних факторов космического пространства – солнечного электромагнитного излучения, потоков межпланетной плазмы, космических лучей, микрометеоров. Под влиянием этих факторов на поверхности тел за геологические эпохи формируется реголит. Под действием ударов высокоскоростных микрометеоров пылевые частицы реголита разлетаются с разными скоростями. Большинство из них возвращаются на поверхность, но некоторые формируют пылевые облака, либо теряют гравитационную связь с родительским телом. Под действием солнечных излучений поверхность приобретает электрический заряд, и пылевые частицы при определенных условиях могут отрываться от поверхности реголита и левитировать. Наблюдательные свидетельства таких динамических явлений регистрировались на Луне и на некоторых астероидах. Изучение физических процессов, ответственных за активацию пылевых частиц и их динамику, представляет большой интерес для фундаментальной науки и практических целей. В статье рассматриваются основные процессы, происходящие при воздействии факторов космического пространства на реголит, в результате которых происходит движение пылевых частиц и формируется приповерхностная плазменно-пылевая экзосфера. Обсуждаются нерешенные проблемы. Рассматриваются методы и средства лабораторного моделирования при изучении активации и динамики пылевых частиц. Ключевые слова: космическая пыль, пылевая плазма, пылевые частицы, экспериментальное моделирование, космические исследования

Пекуровский Л.Е., Поручиков В.Б., Созоненко Ю.А. «Взаимодействие акустических волн с телами, покрытыми тонким сжимаемым слоем» Прикладная математика и механика, 47, № 5, с. 823-831 (1983)

Пекуровский Л.Е., Поручиков В.В., Созоненко Ю.А. «Давление на сфере с амортизирующим покрытием при падении на нее плоской акустической волны» Прикладная математика и механика, 51, № 5, с. 829-835 (1987)

Пославский С.А. «Новый класс точных решений с ударными волнами в газовой динамике» Прикладная математика и механика, 49, № 5, с. 752-757 (1985)

Пославский С.А., Шикин И.С. «О неодномерных автомодельных решениях с плоскими волнами в газовой динамике» Прикладная математика и механика, 50, № 1, с. 104-109 (1986)

Постникова В.К., Бизяев Д.В. «SDSS-IV MaNGA: источники ионизации диффузной газовой среды на больших галактических высотах» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 4, с. 237-254 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823040046

Белинский А.А., Додин А.В., Желтоухов С.Г., Постнов К.А., Потанин С.А., Татарников А.М., Тарасенков А.Н., Шатский Н.И., Медведев П.С., Хорунжев Г.А., Мещеряков А.В., Сазонов С.Ю., Гильфанов М.Р. «Избранные активные ядра галактик из обзора СРГ/eROSITA: оптические и ИК-наблюдения на 2.5-м телескопе КГО ГАИШ МГУ в 2021 и 2022 годах» Астрофизический бюллетень, 78, № 3, с. 294-304 (2023)

Представлены результаты оптической спектроскопии на 2.5-м телескопе КГО ГАИШ МГУ со спектрографом TDS (3600–7500 Å, R≈2000) восьми сильно переменных рентгеновских источников – кандидатов в ядра активных галактик из обзора всего неба телескопа eROSITA обсерватории СРГ. По эмиссионным и абсорбционным линиям в спектрах определены красные смещения источников. Как минимум пять объектов можно отнести к сейфертовским галактикам. С помощью камеры ASTRONIRCAM проведена пробная ИК-фотометрия трех далеких квазаров с z>5. Показано, что на диаграмме «(z–J)–(J–W1)» исследуемые далекие квазары уверенно отделяются от галактических красных и коричневых карликов. Это доказывает возможность предварительной классификации кандидатов в далекие рентгеновские квазары по ИК-цветам для дальнейшего детального спектроскопического исследования на крупных телескопах.

Буренин Р.А., Зазнобин И.А., Медведев П.С., Гильфанов М.Р., Котов С.С., Уклеин Р.И., Додонов С.Н., Моисеев А.В., Еселевич М.В., Бикмаев И.Ф., Лыскова Н.С., Мещеряков А.В., Постнов К.А., Сазонов С.Ю., Старобинский А.А., Сюняев Р.А., Чуразов Е.М. «Наблюдения массивных скоплений галактик из обзора всего неба телескопа eРОЗИТА на борту космической обсерватории СРГ» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 1, с. 3-25 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823010011

Хорунжев Г.А., Сазонов С.Ю., Медведев П.С., Гильфанов М.Р., Атапин К.Е., Белинский А.А., Возякова О.В., Додин А.В., Сафонов Б.С., Татарников А.М., Бикмаев И.Ф., Буренин Р.А., Додонов С.Н., Еселевич М.В., Зазнобин И.А., Кривонос Р.А., Уклеин Р.И., Постнов К.А., Сюняев Р.А. «Поиск событий приливного разрушения на основе обзора СРГ/eРОЗИТА с последующей оптической спектроскопией» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 1, с. 65-87 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823010035

Руменских М.С., Чибранов А.А., Ефимов М.А., Березуцкий А.Г., Посух В.Г., Трушин П.А., Захаров Ю.П., Бояринцев Э.Л., Мирошниченко И.Б., Дивин А.В., Шайхисламов И.Ф. «Экспериментальное моделирование различных режимов взаимодействия солнечного ветра с лунными магнитными аномалиями» Астрономический журнал, 100, № 1, с. 89-97 (2023)

Представлены результаты лабораторного эксперимента по моделированию отражения протонов над участками локальной намагниченности лунной коры. В опытах реализованы условия, при которых безразмерный параметр Холла, определяющий характер взаимодействия, хорошо соответствует наиболее сильным магнитным аномалиям на Луне. Для моделирования локализованного магнитного поля использовались квадрупольный источник магнитного поля и различные режимы натекания солнечного ветра, для моделирования которого использовалась водородная плазма тета-пинча. Полученные данные качественно согласуются с измерениями in situ космическими аппаратами над лунными магнитными аномалиями. Ключевые слова: мини-магнитосфера, лунная магнитная аномалия, лабораторное моделирование

Белинский А.А., Додин А.В., Желтоухов С.Г., Постнов К.А., Потанин С.А., Татарников А.М., Тарасенков А.Н., Шатский Н.И., Медведев П.С., Хорунжев Г.А., Мещеряков А.В., Сазонов С.Ю., Гильфанов М.Р. «Избранные активные ядра галактик из обзора СРГ/eROSITA: оптические и ИК-наблюдения на 2.5-м телескопе КГО ГАИШ МГУ в 2021 и 2022 годах» Астрофизический бюллетень, 78, № 3, с. 294-304 (2023)

Представлены результаты оптической спектроскопии на 2.5-м телескопе КГО ГАИШ МГУ со спектрографом TDS (3600–7500 Å, R≈2000) восьми сильно переменных рентгеновских источников – кандидатов в ядра активных галактик из обзора всего неба телескопа eROSITA обсерватории СРГ. По эмиссионным и абсорбционным линиям в спектрах определены красные смещения источников. Как минимум пять объектов можно отнести к сейфертовским галактикам. С помощью камеры ASTRONIRCAM проведена пробная ИК-фотометрия трех далеких квазаров с z>5. Показано, что на диаграмме «(z–J)–(J–W1)» исследуемые далекие квазары уверенно отделяются от галактических красных и коричневых карликов. Это доказывает возможность предварительной классификации кандидатов в далекие рентгеновские квазары по ИК-цветам для дальнейшего детального спектроскопического исследования на крупных телескопах.

Додин А.В., Желтоухов С.Г., Ламзин С.А., Потанин С.А., Сафонов Б.С., Страхов И.А., Татарников А.М. «Морфология и кинематика межзвездного вещества в окрестности молодых звезд ZZ Tau и ZZ Tau IRS» Астрофизический бюллетень, 78, № 3, с. 380-388 (2023)

Изучена морфология и кинематика вещества в окрестности молодых звезд ZZ Tau и ZZ Tau IRS. Найдено, что эмиссионная туманность (Hα-волокно), расположенная юго-западнее этих звезд, и проецирующийся на нее объект Хербига–Аро HH 393 удаляются от ZZ Tau и ZZ Tau IRS с лучевой скоростью около 50 см^–1. На внутренней кромке западной части Hα-волокна находится более холодное волокно, от которого зарегистрировано излучение в линии молекулярного водорода (λ=2.12 мкм) и излучение от пыли. В северо-восточной части исследуемой области обнаружен новый объект Хербига–Аро, которому был присвоен номер HH 1232. Заподозрено наличие еще нескольких новых эмиссионных туманностей. Электронная плотность в исследованных областях Hα-волокна, а также HH 393 и HH 1232 Ne≲100 см^–3. Приведены аргументы в пользу того, что запыленный дисковый ветер создал вокруг ZZ Tau IRS газопылевую туманность, вдоль оси симметрии которой находится джет, движущийся в направлении HH 393.

Вишняков А.Н., Потапов А.В., Горчаков С.Е., Гаврилова С.А., Иванов Е.В. «Лабораторная барокамера с системой имитации звукового удара для изучения его воздействия на физиологические параметры мелких животных» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 249-250 (2023)

В рамках реализации программы создания и развития научного центра мирового уровня «Сверхзвук» на 2020–2025 годы при финансовой поддержке Минобрнауки России (соглашение от 17.05.2022 года № 075-15-2022-1023) в том числе необходимо обеспечить формирование требований к обосновывающим данным для регулирующих международных и национальных органов по нормированию звукового удара. Для исполнения программы создается комплекс лабораторных исследований отклика человека (зданий и сооружений) на воздействие звукового удара. Изучение особенностей воздействия звукового удара на человека производится в специальных барокамерах, где имитируется эпюра звукового давления, соответствующая тому или иному заданному профилю N или U волны. С технической точки зрения необходимо обеспечить синхронную работу подсистемы генерации звукового удара, подсистемы измерения звукового удара и подсистемы управления. Подсистема управления должна осуществлять управление генератором сигналов с использованием пошаговой коррекции на основе данных измерительной подсистемы так, чтобы обеспечивалась заданная форма акустического сигнала в контрольной точке камеры давления с точностью пиковых значений в пределах ±1 дБ. Для отработки принципов работы, технических решений и методов контроля физиологических параметров целесообразно провести предварительный этап работ на, так называемом, демонстраторе системы имитации звукового удар, с возможностью размещения в барокамере мелких животных. Корпус барокамеры выполнен из прочного пластика и состоит из двух сочленяемых объемов каждый порядка 300 литров. Подсистема генерации звукового удара обеспечивает воспроизведение импульсов длительностью от 0,07 до 0,3 секунды с избыточным давлением эпюр от –100 до 100 Па. Для обеспечения скорости нарастания не менее 20 Па/мс потребовалось создание специального актюатора объемной скорости.

Копьев В.Ф., Беляев И.В., Макашов С.Ю., Потокин Г.А., Потапов А.В., Ивантеева Л.Г., Ибрагимов М.Р., Юдин В.Г. «Наземные трековые испытания модели со сверхзвуковой скоростью движения с целью измерения звукового удара и валидации расчетных программ» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 203-204 (2023)

Звуковой удар является одним из наиболее узнаваемых видов воздействия сверхзвуковых самолетов на окружающую среду. В связи с разработкой рядом авиакомпаний проектов перспективных сверхзвуковых гражданских самолетов (СГС), ИКАО ведет работу по созданию норм по допустимому уровню звукового удара СГС. Это требует, в частности, надежных экспериментальных данных по звуковому удару для СГС различной геометрии и для различных условий полета, позволяющих оценить возможный уровень звукового удара перспективных СГС и валидировать численные методы расчета звукового удара. Одним из возможных источников таких экспериментальных данных являются наземные трековые испытания, где модель разгоняется до сверхзвуковых скоростей, а создаваемая ею сформировавшаяся волна возмущений измеряется микрофонами, расположенными в ближнем поле. В рамках данной работы была разработана методика таких наземных трековых испытаний и впервые проведены испытания для маломасштабной модели СГС со сверхзвуковой скоростью движения (М=1.16). Характеристики сформировавшейся волны возмущений под килем модели СГС измерялись с помощью 3 датчиков РСВ 112А22 (чувствительность 14.5 мВ/кПа, максимальное давление 3450 кПа, частотный диапазон – от 0.5 Гц), расположенных на расстоянии 1.5 м, 2.5 м и 3.5 м от траектории движения модели СГС. Было выполнено сравнение измеренных экспериментальных данных с результатами численного моделирования обтекания модели СГС на основе решения системы уравнений Эйлера на блочноструктурированной гексагональной сетке размером 281.5 млн. ячеек. Получено, что расчетные и экспериментальные значения максимального перепада избыточного давления в головной ударной волне модели СГС качественно и количественно совпадают. Сделан вывод о возможности использования разработанной методики испытаний для более высоких сверхзвуковых скоростей движения моделей СГС.

Гульельми А.В., Клайн Б.И., Потапов А.С. «Ультранизкочастотные резонаторы: к 80-летию открытия волн Альвена» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 57, № 4, с. 385-388 (2023)

Представление о волнах Альвена, введенное в науку 80 лет тому назад, сыграло большую роль в становлении и развитии космической электродинамики. Волны Альвена отличаются тем, что в каждой точке пространства вектор групповой скорости и вектор внешнего магнитного поля коллинеарны друг другу, благодаря чему волны могут переносить импульс, энергию и информацию на большие расстояния. В память о выдающемся событии мы кратко описываем два резонатора Альвена, один из которых располагается высоко над Землей, в радиационном поясе, а второй – в ионосферных слоях. Оба резонатора имеют дискретный спектр в верхней части диапазона ультранизкочастотных колебаний естественного происхождения (ориентировочно от 0.2 до 7 Гц). Особо подчеркивается теснейшая связь представления о волнах Альвена с сегодняшними проблемами электродинамики геофизических сред. Ключевые слова: скорость Альвена, групповая скорость, геометрическая оптика, тяжелые ионы, радиационный пояс, магнитотеллурическое зондирование

Алексеев А.Э., Горшков Б.Г., Ильинский Д.А., Потапов В.Т., Симикин Д.Е., Таранов М.А. «Применение распределенного акустического датчика для сейсмических исследований на мелководье с помощью оптической донной косы» Приборы и техника эксперимента, № 5, с. 141-145 (2023)

Описан эксперимент по сейсмическому исследованию геологической структуры морского дна Черного моря с помощью оптического кабеля, уложенного на дно моря (на мелководье), и распределенного акустического датчика (distributed acoustic sensor, DAS). Результаты эксперимента позволяют сделать вывод о перспективности предлагаемой технологии.

Вислоусов П.А., Потетюнко Э.Н. «Гашение волн под действием вязкой пленки на поверхности идеальной жидкости» Прикладная математика и механика, 51, № 1, с. 165-167 (1987)

Кузнецов С.В., Голубев А.Ю., Потокин Г.А. «Пристеночные пульсации давления в отрывных течениях в окрестности выступающих элементов конструкции» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 141-142 (2023)

Формирующийся на поверхности фюзеляжа турбулентный пограничный слой является одним из основных источников шума в салоне пассажирского самолёта. Шум возникает в результате возбуждения вибраций упругой конструкции пристеночными пульсациями давления. Наличие выступающих элементов на гладкой поверхности приводит к возмущению пристеночной области течения и существенному увеличению интенсивности пульсаций давления. Также встаёт вопрос исследования взаимодействия между турбулентностью набегающего потока и отрывным течением вокруг выступа. В рамках данной работы проведены измерения полей пристеночных пульсаций давления в двумерных и трёхмерных отрывных течениях, формирующихся при обтекании выступающих тел различных конфигураций. Также исследовались особенности осреднённого течения посредством визуализации предельных линий тока методом масляной плёнки. Представлены результаты обобщения большого объёма накопленных экспериментальных данных. Экспериментальные исследования проводились на дозвуковой малошумной аэродинамической трубе П-2 Московского комплекса ЦАГИ на дозвуковых скоростях. Результаты измерений позволяют выделить особенности полей пристеночных пульсаций давления, характерные для различных областей течения. Источниками пульсаций являются нестационарный отрыв потока и связанные с ним колебания зоны возвратного течения, а также неустойчивость слоя смешения, формирующегося между замедленной жидкостью в рециркуляционной области и внешним течением. Порождаемые ими пульсации давления различаются по спектральному составу, пространственно-временным корреляциям, а, кроме того, характеризуются различным влиянием параметров течения и геометрии обтекаемых потоком тел.

Копьев В.Ф., Беляев И.В., Макашов С.Ю., Потокин Г.А., Потапов А.В., Ивантеева Л.Г., Ибрагимов М.Р., Юдин В.Г. «Наземные трековые испытания модели со сверхзвуковой скоростью движения с целью измерения звукового удара и валидации расчетных программ» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 203-204 (2023)

Звуковой удар является одним из наиболее узнаваемых видов воздействия сверхзвуковых самолетов на окружающую среду. В связи с разработкой рядом авиакомпаний проектов перспективных сверхзвуковых гражданских самолетов (СГС), ИКАО ведет работу по созданию норм по допустимому уровню звукового удара СГС. Это требует, в частности, надежных экспериментальных данных по звуковому удару для СГС различной геометрии и для различных условий полета, позволяющих оценить возможный уровень звукового удара перспективных СГС и валидировать численные методы расчета звукового удара. Одним из возможных источников таких экспериментальных данных являются наземные трековые испытания, где модель разгоняется до сверхзвуковых скоростей, а создаваемая ею сформировавшаяся волна возмущений измеряется микрофонами, расположенными в ближнем поле. В рамках данной работы была разработана методика таких наземных трековых испытаний и впервые проведены испытания для маломасштабной модели СГС со сверхзвуковой скоростью движения (М=1.16). Характеристики сформировавшейся волны возмущений под килем модели СГС измерялись с помощью 3 датчиков РСВ 112А22 (чувствительность 14.5 мВ/кПа, максимальное давление 3450 кПа, частотный диапазон – от 0.5 Гц), расположенных на расстоянии 1.5 м, 2.5 м и 3.5 м от траектории движения модели СГС. Было выполнено сравнение измеренных экспериментальных данных с результатами численного моделирования обтекания модели СГС на основе решения системы уравнений Эйлера на блочноструктурированной гексагональной сетке размером 281.5 млн. ячеек. Получено, что расчетные и экспериментальные значения максимального перепада избыточного давления в головной ударной волне модели СГС качественно и количественно совпадают. Сделан вывод о возможности использования разработанной методики испытаний для более высоких сверхзвуковых скоростей движения моделей СГС.

Сафронова М.А., Почекутова И.А., Стробыкин Д.С. «Частота встречаемости свистов форсированного выдоха на трахее у здоровых лиц и корреляции их спектральных характеристик с частотно-временными параметрами шумов» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 177-178 (2023)

Оценка вентиляционной функции легких – актуальная задача респираторной физиологии и клинической медицины. Помимо традиционных методов исследования, основанных на механике дыхания, перспективной и интенсивно развивающейся областью знаний, является респираторная акустика, изучающая закономерности, механизмы формирования и проведения дыхательных шумов в бронхолегочной системе. Анализ трахеальных шумов форсированного выдоха (ФВ) является одним из акустических методов, обладающим очевидным диагностическим потенциалом. Шумы ФВ – мощный биоакустический сигнал, продуцируемый высокоскоростным турбулентным потоком воздуха, взаимодействующим со стенками проводящих дыхательных путей. Эти аэрогидродинамические по своей природе шумы обычно представлены широкополосной составляющей и интенсивными узкополосными свистящими звуками, получившими название свистов ФВ (СФВ). СФВ являются индикаторами ограничения воздушного потока. Причем как в норме, так и при бронхиальной обструкции. Автоматизированная сепарация свистов (Shabtai-Musih Y. et al., 1992) и оценка их спектральных характеристик представляются недостаточно надежными вследствие нестационарности. Поэтому нами был разработан альтернативный способ обработки акустического сигнала с автоматическим разбиением его на 200герцовые полосы в диапазоне 200–2000 Гц и определением продолжительностей и энергий шумов в этих полосах (Коренбаум В.И. и др., 2005). Цель данной работы – оценить частоту встречаемости и количество СФВ на трахее у здоровых лиц. Исследовать взаимосвязи между субъективно определяемыми спектральными характеристиками СФВ и автоматически рассчитываемыми параметрами трахеальных шумов ФВ в 200-герцовых полосах.

Преснов Д.А. «Математическое моделирование сейсмоакустических волн в слоистом арктическом волноводе» Сборник трудов XXXIV Всероссийской школы-семинара «Волновые явления: физика и применения» имени А.П. Сухорукова («Волны-2023»). 28 мая – 02 июня 2023 г., с. 18-20 (2023)

Преснов Д.А., Собисевич А.Л., Шуруп А.С. «Определение параметров ледового покрова с помощью сейсмоакустического шума» Акустический журнал, 69, № 5, с. 637-651 (2023)

Предложен и апробирован на экспериментальных данных метод оценки параметров ледового покрова океана (толщина, модуль Юнга, коэффициент Пуассона, плотность), не требующий применения источника. Для реализации рассматриваемого подхода требуются два расположенных на поверхности льда одноканальных сейсмоприемника, регистрирующих вертикальную компоненту колебательной скорости сейсмического шума. Спектрально-корреляционный анализ функции взаимной корреляции шумов, зарегистрированных приемниками, позволяет оценить дисперсионную зависимость групповой скорости изгибно-гравитационной волны, распространяющейся по ледовой пластине. Решение обратной задачи основано на анализе дисперсии не только групповой, но и фазовой скорости, что позволяет увеличить объем первичных данных. Полученные оценки параметров льда соответствуют результатам независимых наблюдений, проводимых в ходе эксперимента, а также оценкам других авторов, полученным для характеристик льда в регионе проведения эксперимента.

Щербаков Г.Н., Рычков А.В., Зиневич Н.Н., Ефремов И.А., Прохоркин А.Г. «Новый способ оценки качества электромагнитного экранирования» Приборы, № 7, с. 8-13 (2023)

Предложен новый способ исследования и оценки качества электромагнитного экранирования герметичных корпусов без нарушения их целостности, основанный на использовании автономного регистратора, с передачей информации за пределы экранируемого объема по акустическому каналу связи. Разработано устройство для практической реализации предложенного способа оценки качества экранирования, и экспериментально проверена его работоспособность.

Прохоров В.Е. «Объемные осцилляции и акустическое излучение подводных газовых пузырей при столкновении капли с поверхностью воды» Сборник трудов XXXIV Всероссийской школы-семинара «Волновые явления: физика и применения» имени А.П. Сухорукова («Волны-2023»). 28 мая – 02 июня 2023 г., с. 21 (2023)

Прохоров М.Е., Захаров А.И., Мошкалев В.Г., Крусанова Н.Л., Тучин М.С. «Массовые вычисления блеска звезд в произвольной спектральной полосе» Астрономический журнал, 100, № 6, с. 500-511 (2023)

Рассмотрена задача о вычислении блеска массива звезд в произвольной фотометрической полосе, не являющейся стандартной полосой астрономической фотометрии, по их многоцветной фотометрии в некоторой другой фотометрической системе. Похожая задача заключается в переводе фотометрических измерений звезд из одной многоцветной фотометрической системы в другую. Эта задача включает в себя методы вычисления и сравнения звездных величин, а также слияния фотометрических каталогов. Рассматриваются вопросы выбора различных нуль-пунктов фотометрии и редукции измерений за атмосферу. Обсуждаются вопросы уменьшения погрешности предложенных методик. Статья частично основана на докладе, представленном на конференции “Современная звездная астрономия-2022”, прошедшей в Кавказской горной обсерватории ГАИШ МГУ им. М.В. Ломоносова 8–10 ноября 2022 г.

Абрамов Н.Ф., Полянский И.В., Прохорова С.А., Эльяшев Я.Д. «Результаты наземных испытаний телевизионной системы посадочной платформы ка ЭкзоМарс-2022» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 57, № 5, с. 393-402 (2023)

Представлены результаты наземной отработки телевизионной системы посадочной платформы (ТСПП-ЭМ) из состава комплекса научной аппаратуры космического аппарата (КА) ЭкзоМарс-2022, в рамках которой были проведены проверки функционирования в разных режимах, выполнены измерения характеристик и калибровки камер. В ходе испытаний в ИКИ РАН был получен фотоматериал с каждой камеры КАМ-О/ЭМ. При этом камеры были установлены на стенде, имитирующем посадочную платформу КА ЭкзоМарс-2022 в полном масштабе. Кроме этого, были отдельно проведены измерения важнейших характеристик камер: угловое поле зрение по горизонтали и вертикали, дисторсия, фокусное расстояние, разрешающая способность, динамический диапазон, коэффициент виньетирования, абсолютная чувствительность.

Сухинов А.И., Сидорякина В.В., Проценко Е.А., Проценко С.В. «Численное моделирование воздействия ветровых течений на прибрежную зону крупных водохранилищ» Математическая физика и компьютерное моделирование (ранее Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика), 25, № 3, с. 15-30 (2022)

Целью настоящей работы является расчет и оценка гидрофизических характеристик ветровых течений крупных водохранилищ. Проведение этих исследований невозможно без использования адекватных динамических математических моделей и построения соответствующих алгоритмов, реализуемых на суперкомпьютерах. Гидродинамическая модель мелководных водоемов разработана на основе трехмерной математической модели, включающей уравнения движения Навье–Стокса по трем координатным направлениям, уравнения неразрывности несжимаемой жидкости, уравнения транспорта тепла и уравнения состояния – зависимости плотности водной среды от температуры. Дискретизация уравнений гидродинамики осуществляется методом поправки к давлению. Разработанные численные алгоритмы и программный комплекс их реализующий используются для исследования поля давления и векторного поля скорости водной среды для заданного участка акватории водоема. Практическая значимость заключается в возможности их применения для изучения гидрофизических процессов этих территорий, оценке гидродинамического воздействия на прибрежную зону крупных водохранилищ.

Сухинов А.И., Сидорякина В.В., Проценко Е.А., Проценко С.В. «Численное моделирование воздействия ветровых течений на прибрежную зону крупных водохранилищ» Математическая физика и компьютерное моделирование (ранее Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика), 25, № 3, с. 15-30 (2022)

Целью настоящей работы является расчет и оценка гидрофизических характеристик ветровых течений крупных водохранилищ. Проведение этих исследований невозможно без использования адекватных динамических математических моделей и построения соответствующих алгоритмов, реализуемых на суперкомпьютерах. Гидродинамическая модель мелководных водоемов разработана на основе трехмерной математической модели, включающей уравнения движения Навье–Стокса по трем координатным направлениям, уравнения неразрывности несжимаемой жидкости, уравнения транспорта тепла и уравнения состояния – зависимости плотности водной среды от температуры. Дискретизация уравнений гидродинамики осуществляется методом поправки к давлению. Разработанные численные алгоритмы и программный комплекс их реализующий используются для исследования поля давления и векторного поля скорости водной среды для заданного участка акватории водоема. Практическая значимость заключается в возможности их применения для изучения гидрофизических процессов этих территорий, оценке гидродинамического воздействия на прибрежную зону крупных водохранилищ.

Сильченко О.К., Моисеев А.В., Опарин Д.В., Малеева Е.А., Прошина И.С. «Исследование звездообразования в линзовидных галактиках с картировщиком MaNGaL» Астрофизический бюллетень, 78, № 3, с. 316-337 (2023)

Представлены результаты исследования колец звездообразования в шести линзовидных галактиках, полученные методом узкополосной фотометрии в эмиссионных линиях Hα и [N II] λ 6583 с помощью перестраиваемого картировщика MaNGaL на 2.5-м телескопе КГО ГАИШ. Механизм возбуждения газа, оцененный по отношению потоков линий Hα и [N II] λ 6583, оказался неоднороден вдоль кольца: у трех внешних колец наблюдаются узкие сегменты позиционных углов, в которых в кольце доминирируют ударные волны. Поскольку природа колец, скорее всего, аккреционная, локализация ударного возбуждения во внешних кольцах указывает на направление прихода внешнего газового потока. События звездообразования в кольцах, вероятно, достаточно кратковременны и эффективны: в основном мы наблюдаем однородную субсолнечную металличность газа, близкую к уровню локального насыщения химической эволюции газа в процессе звездообразования, и переключения локализации очагов звездообразования на шкале времени около 100 млн лет. В NGC 932 мы застали самое начало процесса аккреции внешнего газа: его еще мало в галактике, а металличность газа в кольце звездообразования еще не вышла на насыщение

Бек М.А., Игнатьев В.С., Козлов А.А., Кокорин В.В., Кудрин О.И., Пульхрова И.Г., Мацкевич Г.В., Мироненко С.А., Шарафутдинов Р.Б. «Удаление радиоактивных отходов атомных электростанций в дальний космос» Вестник Московского авиационного института, № 1, с. 76-82 (1994)

Куренков В.И., Пупков Е.А. «Модели для определения ориентации солнечной батареи космического аппарата наблюдения относительно Солнца при объектовой съёмке и перенацеливании» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 22, № 3, с. 47-58 (2023)

Разработаны упрощённые модели и алгоритмы для оценки текущего значения угла между нормалью к плоскости панели солнечной батареи и направлением на Солнце в моменты объектовой съёмки и в процессе переориентации космического аппарата дистанционного зондирования Земли с учётом относительного движения объектов наблюдения в поле обзора космического аппарата. Модели отличаются от существующих тем, что в них не требуется знание программ управления космическим аппаратом по углам тангажа, крена и рыскания в каждый момент времени процесса его целевого функционирования и перенацеливания. На основе полученных моделей разработан эффективный по скорости выполнения расчётов модуль программного обеспечения, не требующий больших вычислительных ресурсов, который используется в программном комплексе имитации целевого функционирования космической системы наблюдения с учётом длительного орбитального движения спутников, изменений параметров орбиты, вектора направления на Солнце и других факторов. Проведена проверка адекватности разработанных моделей способом визуализации орбитального движения космического аппарата и его разворотов при перенацеливании, а также путём сравнения результатов моделирования с результатами аналитического расчёта для частных случаев исходных данных. Приведены примеры реализации окон программного обеспечения.

Уголькова Л.С., Пширков М.С., Горанский В.П., Иконникова Н.П., Сафонов Б.С., Татарников А.М., Шимановская Е.В., Бурлак М.А., Афонина М.Д. «Исследование вспышечной активности BL LAC в период июль – ноябрь 2021 г.» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 5, с. 308-321 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823050078

Мокрик Р.И., Пырьев Ю.А. «Распространение упругих волн в двухкомпонентных средах» Прикладная математика и механика, 49, № 2, с. 316-320 (1985)

Алабужев А.А., Пьянкова М.А. «Неустойчивость ансамбля капель и динамические режимы в вибрационном поле» Вестник Пермского университета. Серия: Физика, № 3, с. 16-20 (2023)

Исследуется параметрическая неустойчивость ансамбля взаимодействующих капель жидкости в вибрационном поле. В положении равновесия капли имеют форму цилиндров вращения, ограниченных в осевом направлении двумя параллельными твердыми поверхностями и окруженных несмешивающейся жидкостью. Рассматривается как линейная, так и нелинейная устойчивость вынужденных колебаний капель такого ансамбля. Получены области параметрической неустойчивости и исследованы нелинейные подкритические и надкритические состояния. В случае ненулевого взаимодействия основные моды более опасны при наличии расстройки частоты. Продемонстрировано существование трех различных динамических режимов.