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.

Шайдуллин Л.Р., Фадеев С.А. «Влияние конусной насадки на осаждение аэрозоля при акустических колебаниях малой амплитуды в трубе» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 86-94 (2023)

Экспериментально исследовано воздействие на аэрозоль слабоинтенсивных акустических колебаний в однородной трубе и в трубе с конусной насадкой в условиях равенства объемов резонаторов. Показано, что форма резонатора влияет на интенсивность, форму волны давления и спектр колебаний при постоянных значениях резонансной частоты и амплитуды смещения поршня. Наблюдается увеличение добротности резонатора с конусной насадкой. Выявлено ускоренное осаждение аэрозоля в трубах при акустических колебаниях на резонансной частоте. При наличии конусной насадки уменьшение концентрации капель аэрозоля происходит быстрее в 1.2 раза в отличие от однородной трубы и в 3 раза в сравнении с естественным осаждением. Полученные результаты могут быть использованы для повышения эффективности акустических методов очистки газов от дисперсной фазы.

Фадеев Ю.А. «Теоретические оценки массы Мириды R Hydrae» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 4, с. 255-263 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823040022

Базилевский А.Т., Дорофеева В.А., Ли Ю., Фанг Л. «Геохимический эффект ударной переработки полярного реголита на Луне» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 57, № 1, с. 38-44 (2023)

Рассматриваются геохимические эффекты ударной переработки полярного реголита Луны. В нем присутствует примесь льда воды, что может (должно?) создавать условия для возможных химических реакций. Пока достаточно надежно обнаружен один геохимический эффект – образование нехарактерного для относительно низких селенографических широт гематита Fe₂O₃. В работе выполнен термодинамический анализ условий, необходимых для образования гематита. Показано, что для этого требуется присутствие свободного кислорода, который, как вариант, может накапливаться при диссипации в открытый космос водорода, образующегося при разложении воды. Конкретный механизм, или механизмы, образования гематита требуют дальнейшего изучения. Весьма вероятно, что ударная переработка полярного реголита приводит также к гидратации силикатных стекол и к образованию тяжелых углеводородов. Диссипация в открытый космос, по-видимому, образующегося в этих процессах свободного водорода должна приводить к увеличению содержания дейтерия в остающемся водороде. Возможно, лед Н₂О полярного реголита содержит значительное количество тяжелой воды. Будущие исследования в полярных областях Луны, особенно с доставкой образцов на Землю, должны подтвердить или опровергнуть эти выводы и предположения. Ключевые слова: полярные регионы Луны, ударные кратеры, реголит, летучие компоненты, гематит

Копьев В.Ф., Чернышев С.А., Юдин М.А., Фараносов Г.А. «Эволюция периодической системы ударных волн, создаваемых лопатками вентилятора» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 128 (2023)

Создание простых моделей генерации и распространения шума от двигателя необходимо для предсказания шума самолета на местности и разработки мероприятий по его снижению. В настоящей работе исследуется один из источников шума двигателя – шум ударных волн, образующихся при обтекании законцовки лопатки вентилятора со сверхзвуковой скоростью. Задача о распространении таких волн, может быть сведена к двумерной задаче обтекания решетки профилей и далее уже к одномерной задаче эволюции периодической системы ударных волн, с периодом равным периоду оборота вентилятора. Задача об эволюции регулярной (состоящей из одинаковых ударных волн) периодической системы ударных волн решена теоретически. В случае нерегулярной системы общее аналитическое решение не может быть выведено в силу нелинейности задачи и ее чувствительности к изменениям начальных условий. Для исследования нерегулярной системы ударных волн используют численные расчеты. В настоящей работе была реализована простейшая модель распространения ударных волн в канале двигателя. На основании этой модели было рассчитано несколько вариантов распространения ударных волн при различной расстановке лопаток вентилятора.

Копьев В.Ф., Чернышев С.А., Фараносов Г.А. «Анализ корреляций азимутальных гармоник звукового излучения турбулентной струи на основе модели квадрупольных источников» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 157-159 (2023)

Проводится моделирование экспериментальных данных, полученных ранее в синхронных измерениях звукового поля турбулентной струи на двух 6-микрофонных решетках с использованием модели квадрупольных источников звука.

Бычков О.П., Коноплин Н.А., Фараносов Г.А. «Исследование структуры поля пульсаций скорости в турбулентной струе с помощью одноканальных и двухканальных термоанемометрических измерений» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 211-213 (2023)

При решении таких задач как, например, оценка нагрузок на элементы планера вблизи реактивной струи, моделирование характеристик шума взаимодействия струи и крыла самолета или развитие активных систем подавления волн неустойчивости необходимой является информация о характеристиках пульсаций давления в ближнем поле струи. Чем более сложная задача находится на рассмотрении, тем более подробная информация необходима о поле пульсаций (к знаниям об одноточечных измерениях добавляется необходимость данных о корреляционных характеристиках, модальной структуры и др.). Для определения пульсационных характеристик поля скорости в струе надежным средством является использование термоанемометров. Хотя одноточечные измерения характеристик пульсаций скорости позволяют получить значительный объем информации о структуре пульсаций ближнего поля, в том числе, о пульсациях давления в некоторых областях ближнего поля, использование многоканальных измерений позволяет существенно повысить информативность получаемой информации, включая возможность верификации некоторых методов, реализуемых в одноканальном режиме. Настоящая работа посвящена анализу результатов одноканальных и многоканальных измерений характеристик пульсаций скорости в дозвуковой струе с различными скоростями истечения в заглушенной камере АК-2 ЦАГИ. Рассматривалась дозвуковая струя, истекающая из конического сопла диаметром 46 мм. На первоначальном этапе при помощи одноканальных измерений производилось исследование общих характеристик исследуемого потока. На следующем этапе при помощи стационарного опорного датчика и подвижного второго датчика производилось исследование корреляционных характеристик пульсаций продольной скорости и их модальной структуры.

Моралев И.А., Ефимов А.В., Фараносов Г.А., Бычков О.П., Копьев В.А., Копьев В.Ф. «Синтез оптимального регулятора для подавления волн неустойчивости в сдвиговом слое турбулентной струи в широкой полосе частот» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 193-194 (2023)

Рассматривается возможность построения системы противофазного подавления волн неустойчивости с использованием датчиков (термоанемометров или микрофонов) и актуатора, установленного на кромке сопла (например, плазменного актуатора). На достаточно большом удалении от кромки сопла, большая часть энергии возмущений сосредоточена в поршневой азимутальной моде, что позволяет использовать один канал (сумму сигналов с микрофонов или один термоанемометр на оси) для описания выхода системы. Предполагается, что актуатор на кромке сопла также возбуждает только нулевую азимутальную моду. Нарастание возмущений в сдвиговом слое описывается на основе линеаризованных уравнений устойчивости, сформулированных с учетом турбулентной вязкости и нарастания сдвигового слоя. Кривые нарастания возмущений для различных частот использованы для того, чтобы получить передаточные функции струи для различного положения микрофона. Для конкретики, принят режим истечения М=0.6.

Бычков О.П., Фараносов Г.А. «Экспериментальное исследование влияния угла наклона рассеивающей поверхности на шум ее взаимодействия с турбулентной струей» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 22-24 (2023)

Известно, что установка двигателя вблизи крыла самолета приводит к появлению дополнительного источника шума. Этот источник шума связан с рассеянием на задней кромке крыла крупномасштабных гидродинамических пульсаций ближнего поля струи. Ранние модели, описывающие данный эффект, рассматривали упрощенный случай горизонтальной (по отношению к оси струи) рассеивающей поверхности. В случае реалистичной конфигурации «струя–механизированное крыло» закрылок в выпущенном положении вблизи слоя смешения струи располагается не горизонтально, а под некоторым углом к оси струи. Ранее теоретически рассматривалось влияние угла отклонения рассеивающей поверхности на характеристики низкочастотного поля рассеяния и было показано, что основной эффект при ее повороте заключается в соответствующем повороте диаграммы направленности поля рассеяния с некоторым уменьшением излучения вниз по потоку и увеличением – вверх по потоку. Настоящая работа, в свою очередь, посвящена экспериментальному исследованию изменения поля рассеяния гидродинамических возмущений при увеличении угла отклонения рассеивающей поверхности. В качестве исследуемой конфигурации в заглушенной камере АК-2 рассматривалась холодная турбулентная струя, истекающая из профилированного сопла диаметром 40 мм со скоростью 137 м/с и расположенные вблизи нее различные рассеивающие поверхности: пластина, модель секции крыла с убранной механизацией под углом атаки, модель секции горизонтально расположенного крыла с выпущенным закрылком.

Бычков О.П., Копьев В.Ф., Фараносов Г.А. «Снижение шума взаимодействия струи и крыла при помощи модификации геометрии задней рассеивающей кромки» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 25-27 (2023)

Взаимодействие струи и крыла самолета, как дополнительный источник шума, может вносить заметный вклад в полное акустическое поле самолета на местности. Механизм, отвечающий за появление данного источника шума, связан с рассеянием на задней кромке крыла крупномасштабных когерентных структур ближнего поля турбулентной струи, практически неизлучающих в свободных дозвуковых струях. Данные структуры представляют собой пакеты волн неустойчивости Кельвина–Гельмгольца, развивающиеся в слое смешения струи и распространяющиеся вниз по потоку. Раннее было показано, что существует возможность подавления шума взаимодействия в узкой полосе частот при мощи активной системы управления с обратной связью, позволяющей при помощи плазменного актуатора создавать искусственные волны неустойчивости в противофазе к естественным, тем самым осуществляя их взаимное гашение. Среди недостатков данного подхода можно выделить сложность его фактического применения и достижения существенного снижения шума в широкой полосе частот. В качестве альтернативного пассивного способа снижения данного источника шума в данной работе предлагается использование модификации задней рассеивающей кромки в виде прямоугольного выступа. Стратегия данного подхода заключается во взаимном гашении уже самих звуковых полей от рассеяния волн неустойчивости на исходной части кромки и на кромке выступа, которое будет иметь место в том случае, когда на высоте выступа укладывается нечетное число полуволн возмущений, «наполняющих» волновой пакет.

Бычков О.П., Денисов С.Л., Фараносов Г.А. «Исследование влияния рассеяния волн неустойчивости на эффективность экранирования шума реактивной струи в рамках геометрической теории дифракции» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 42-44 (2023)

В данной работе, являющейся идейным продолжением работы – Денисов С.Л., Копьев В.Ф., Остриков Н.Н., Фараносов Г.А., Чернышев С.А. "Использование корреляционной модели случайных квадрупольных источников для расчета эффективности экранирования шума турбулентной струи на основе геометрической теории дифракции" // Акустический журнал, 2020, Т. 66, №5, с. 540-555, представлены результаты исследования эффекта экранирования шума турбулентной струи с учетом влияния рассеяния гидродинамических возмущений ближнего поля струи на кромках экрана, проведенного с помощью методов Геометрической Теории Дифракции (ГТД), развитых ранее. В качестве экранируемых источников шума рассматриваются мелкомасштабные турбулентные пульсации, описываемые в рамках корреляционной теории шума струи в виде распределенных на оси струи компактных квадрупольных источников. Гидродинамических пульсации ближнего поля струи аппроксимируются при помощи модели суперпозиции волновых пакетов неустойчивости Кельвина–Гельмгольца различных азимутальных чисел. При этом известным считалось распределение интенсивности возмущений первых двух доминирующих азимутальных мод на цилиндрической поверхности, окружающей струю и соосной с ней, что позволяет использовать данную поверхность в качестве поверхности Кирхгофа.

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).

Бычков О.П., Фараносов Г.А. «Новый метод локального разделения акустических и гидродинамических пульсаций на основе анализа сигналов в паре близкорасположенных точек» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 179-180 (2023)

В прикладных задачах гидро- и аэроакустики часто возникает проблема разделения звуковых пульсаций давления и псевдозвуковых пульсаций, одновременно присутствующих в измеряемом сигнале. Наиболее надежным способом является применение частотно-волновой фильтрации, которая в общем случае требует использования измерительных систем, протяженность которых сравнима с длинами волн низкочастотных акустических возмущений, что делает применение такого подхода затруднительным. Практически реализуемые способы, как правило, основаны на существенном различии масштабов корреляции псевдозвуковых и звуковых возмущений в медленных течениях, что позволяет для измерения псевдозвуковой составляющей использовать эффект пространственной фильтрации (взаимного сокращения псевдозвуковых возмущений на масштабах, превышающих их масштаб корреляции). В этом случае размер измерительной системы все еще много меньше масштаба корреляции акустических пульсаций, а значит, она остается достаточно компактной. Однако использование подобного подхода становится затруднительным, когда поле пульсаций существенно неоднородно и/или когда масштаб корреляции псевдозвуковых возмущений сравним с масштабом корреляции акустических возмущений. Оба этих фактора имеют место, например, в поле пульсаций вблизи границы дозвуковой турбулентной струи, где присутствуют акустические возмущения, связанные с шумом, излучаемым струей, и псевдозвуковые возмущения, связанные с крупномасштабными когерентными структурами – волнами неустойчивости, развивающимися в струе за счет неустойчивости Кельвина–Гельмгольца. В работе предложен новый способ разделения звуковых и псевдозвуковых пульсаций, основанный на анализе сигналов в близкорасположенных точках. Отличительной особенностью способа является малый размер измерительной зоны: он много меньше масштаба корреляции псевдозвуковых возмущений. Способ основан на допущении о том, что гидродинамические пульсации подчиняются модели «вмороженных» возмущений, что позволяет в режиме реального времени преобразовать пространственную производную сигнала во временную, которая после интегрирования по времени дает оценку псевдозвуковых возмущений. С помощью разработанной теоретической модели предложенного подхода и на основании результатов его тестирования на модельных примерах и реалистичных сигналах, соответствующих возмущениям ближнего поля турбулентной струи, проведен анализ эффективности и границ применимости метода. Показано, что в области умеренных частот предложенный метод позволяет с приемлемой точностью выделять гидродинамическую составляющую из полного сигнала.

Глазков С.А., Горбушин А.Р., Грибкова М.С., Семенов А.В., Демьянов М.А., Копьев В.Ф., Макашов С.Ю., Фараносов Г.А. «Исследование возможности проведения акустических измерений в аэродинамической трубе Т-128» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 208-210 (2023)

Представлен обзор акустических испытаний в промышленных аэродинамических трубах Европы. Анализируются возможности проведения акустических испытаний моделей гражданских самолетов на режиме посадки в аэродинамической трубе ЦАГИ Т-128. Рассматриваются два основных аспекта акустических испытаний: масштаб модели и фоновые шумы в рабочей части трубы.

Титарев В.А., Фараносов Г.А., Чернышев С.А., Акиньшин Р.В. «Обзор возможностей кода «Гербера» применительно к задаче аэродинамического и акустического моделирования воздушных винтов» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 274-275 (2023)

В НИО-9 ЦАГИ разрабатывается численный метод и семейство параллельных программ «Гербера», предназначенные для моделирования аэроакустики сложных винтовых конфигураций на вращающихся сетках с несогласованными интерфейсами. Отличительными особенностями программ являются возможность проводить моделирование течений вокруг конфигураций с произвольным числом вращающихся элементов с использованием расчетных сеток до 100 миллионов ячеек. Изначально «Гербера» предназначалась для моделирования тонального шума самолетных винтовых конфигураций, однако в последних версиях пакет был адаптирован под специфику задачи моделирования несущего винта вертолета. Основные режимы работы несущего винта (висение и горизонтальный полет) заметно отличаются от «самолетных» режимов наличием сложной системы вихрей, оказывающей в некоторых случаях существенное влияние на его характеристики. В настоящем докладе возможности кода «Гербера» иллюстрируются на задачах двух типов. Задачи первого типа состоят в расчете аэродинамических характеристик и тонального шума самолетного винта в различных комбинациях: одиночный винт, комбинация двух биротативных винтов, распределенная установка на основе 2-х винтов с параллельными осями вращения. Качество моделирования оценивается путем сравнения с опубликованными в литературе расчетными и экспериментальными данными для одиночного самолетного винта, в том числе, полученными на модернизированном винтовом приборе в УНУ АК-2. В задачах второго типа проводится моделирование тематического вертолетного винта на режиме висения или в режиме горизонтального полета. Результаты моделирования также сравниваются с данными измерений на открытом стенде или в аэродинамической трубе.

Фараносов Г.А., Акиньшин Р.В., Титарев В.А. «Опыт применения программного пакета «Гербера-Вертол» для расчета тонального шума несущего винта на различных 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. 276-278 (2023)

Несущий винт вертолета является сложной системой, характеризующейся рядом аэродинамических особенностей, которые необходимо учитывать при ее моделировании аналитическими, полуэмпирическими или численными методами. Поскольку тональная компонента шума несущего винта непосредственно связана с его аэродинамическими характеристиками, для ее расчетной оценки необходимо их корректное моделирование. Одним из подходов, позволяющих достаточно детально воспроизвести структуру течения в области винта, а значит, при определенных условиях – и тональную составляющую его шума, является численное моделирование на высокопроизводительных вычислительных системах. В отсутствие в России крупномасштабной заглушенной аэродинамической трубы именно численные методы, при условии их тщательной валидации, могут стать востребованным инструментом для моделирования аэроакустических характеристик винтов и разработки методов их улучшения. Рассматривается несколько примеров расчета шума с помощью кода «Гербера-Вертол» и обсуждаются особенности, которые следует учитывать как при проведении моделирования, так и при валидации полученных результатов с использованием экспериментальных данных.

Акиньшин Р.В., Зайцев М.Ю., Фараносов Г.А., Титарев В.А. «Исследование основных характеристик тонального шума несущего винта на режиме висения с помощью численного моделирования.» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 279-280 (2023)

Применение численных методов применительно к задаче моделирования аэроакустических характеристик несущего винта выглядит перспективным в связи с повышающейся значимостью экологических аспектов эксплуатации вертолетов и необходимостью их учета при проектировании новых вертолетов. Дополнительным фактором, стимулирующим развитие численных методов применительно к данной задаче, является ограниченность возможностей акустического эксперимента для вертолетных винтов из-за отсутствия в России заглушенных аэродинамических труб необходимого размера. В работе рассматривалась нестационарная задача об определении тонального шума вертолетного винта на базе прямоугольного профиля NACA23012 на режиме висения на основе численного решения уравнений Эйлера. Для проведения расчетов использовался собственный параллельный вычислительный код «Гербера», предназначенный для моделирования винтовых конфигураций. В расчетах применялась комбинация вращающейся области/сетки в непосредственной близости от винта и внешней неподвижной области/сетки, охватывающей элементы установки винта, с интерполяцией решения на скользящих плоскостях между различными областями сетки. Для сокращения временных затрат в программном комплексе реализована гибридная двухуровневая модель параллельных вычислений MPI+Open MP, позволяющая проводить расчеты с использованием нескольких тысяч ядер x86. Численное моделирование позволяет достаточно детально исследовать как особенности аэродинамических характеристик несущего винта на режиме висения, так и особенности генерации и распространения тональной составляющей шума винта. В работе для исследуемого винта проведен анализ развития вихревой системы за винтом и ее влияния на характеристики винта. Выполнено сравнение результатов расчета шума по поверхности лопастей и по проницаемой контрольной поверхности, сделана оценка вкладов шума вытеснения и шума нагрузки, а также вкладов различных участков лопасти в общий шум, определена граница, за пределами которой можно использовать приближение дальнего поля.

Воронцов В.И., Фараносов Г.А., Акиньшин Р.В., Карабасов С.А., Зайцев М.Ю. «Влияние эффективного угла установки на точность расчёта тонального шума несущего винта при различных геометрических параметрах лопасти» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 281 (2023)

Исследуется способ повышения точности вычисления тонального шума несущего вертолётного винта с помощью введения в численное решение эффективного угла установки лопасти. В качестве инструмента использовался двухэтапный гибридный метод численного расчёта тонального шума, использующий сочетание прямого расчёта уравнений Эйлера для описания обтекания лопасти несущего вертолётного винта и интегрального метода Фокса Вильямса–Хоукингса (ФВХ) нахождения шума в дальнем поле. Проведены две серии численных расчётов. В первой в качестве значений углов установки использовались экспериментальные значения. Для второй серии находились углы установки лопасти, при которых тяга, получаемая из численного расчёта, соответствовала экспериментальным величинам. Проведено сравнение полученных тональных гармоник.

Бычков О.П., Копьев В.Ф., Миронюк И.Ю., Солнцев И.А., Фараносов Г.А., Чернышев С.А., Юдин М.А. «Численное моделирование аэроакустических характеристик сверхзвуковых струй на расчетном режиме истечения» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 263-264 (2023)

Развитие сверхзвуковых гражданских самолетов нового поколения и необходимость снижения их уровня шума на местности до приемлемых значений обусловливает актуальность задачи исследования механизмов генерации шума в высокоскоростных струях, в том числе – в сверхзвуковых. Согласно теоретическим и экспериментальным исследованиям шума высокоскоростных сверхзвуковых струй принято считать, что процессы генерации шума смешения в них связаны, главным образом, с развивающимися в слое смешения струи волнами неустойчивости. В дозвуковых же струях доминирующими источниками шума являются источники квадрупольного типа, связанные с процессами турбулентного перемешивания в слое смешения струи. Представляет интерес проследить, каким образом изменяются относительные вклады указанных механизмов при увеличении скорости истечения струи. В настоящей работе для исследования данной задачи используются методы численного моделирования. Рассмотрено несколько струй, истекающих из сопла Лаваля с числами Маха от 1.5 до 2.5. При этом для анализа именно шума смешения на сверхкритических перепадах давления удобнее рассматривать струи на расчетном режиме, при котором система скачков уплотнения и волн разрежения имеет минимальную интенсивность, поэтому для каждого режима истечения строилось свое сопло в соответствии с упрощенной методикой, изложенной ранее. Расчеты проводились методом крупных вихрей (LES) на основе схемы CABARET, реализованного в виде программного кода, работающего на графических процессорах. Использовались расчетные сетки с умеренным числом ячеек ∼10–15 млн. Результаты для режима истечения с М=2 сравнивались с данными измерений, проведенных в АК-2

Бычков О.П., Фараносов Г.А. «Применение термоанемометрических измерений для оценки пульсаций давления в ближнем поле струи при наличии спутного 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. 172-174 (2023)

Предложена процедура, позволяющая оценить характеристики пульсаций давления во внешней по отношению к слою смешения струи области ближнего поля, в которой доминируют линейные гидродинамические возмущения (волны неустойчивости), по результатам одноточечных измерений пульсаций скорости с помощью термоанемометра при наличии спутного потока. Измерения термоанемометром при наличии потока являются менее инвазивными и более удобными, чем измерения микрофонами. Предложенный метод основан на том факте, что волны неустойчивости близки по структуре к однородным продольным волнам, что позволяет локально связать пульсации давления и продольной компоненты скорости, измеряемые термоанемометром. Ключевым параметром в такой связи является скорость конвекции возмущений, для оценки которой при наличии спутного потока предложена полуэмпирическая модель на основании результатов ее прямых измерений многомикрофонной решеткой в статических условиях. Разработанная процедура протестирована на экспериментальных данных, полученных для струи с числом Маха 0.4 при различных параметрах спутности.

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.

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

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.

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.

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.

Родин А.Е., Федорова В.А. «Обобщенный метод треуголки и его применение для построения пульсарной шкалы времени» Труды Института прикладной астрономии РАН № 62, с. 21-28 (2022)

Пульсарная шкала является долговременной, единой, воспроизводимой и неуничтожимой для всех наблюдателей на Земле. Пульсары находятся вне Солнечной системы, поэтому они предоставляют единственную возможность независимой проверки шкал земного атомного времени, что невозможно при сравнении между собой только земных часов. Именно в этом, по мнению авторов статьи, видится главная ценность пульсарной шкалы времени. Работа посвящена методу отбора реперных пульсаров и построению высокостабильной и независимой от земных условий пульсарной шкалы времени. На основе данных пульсарного тайминга из проекта NANOGrav (North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves), предназначенного для поиска низкочастотного гравитационно-волнового фона, была решена задача составления рейтинга, выбора реперных пульсаров и построения на их основе групповой пульсарной шкалы времени. Специально для этого был разработан новый метод, так называемый «обобщенный метод треуголки», сочетающий два подхода: 1) попарное сравнение хода индивидуальных пульсарных шкал; 2) построение групповых шкал на разных подвыборках трёх пульсаров и сравнение хода полученных шкал между собой. Разработанный метод позволяет выявлять пульсары, обладающие худшей стабильностью на длительных интервалах. Ход полученной групповой пульсарной шкалы в пределах погрешности σ_ept=0.077 мкс совпадает с ходом шкалы TT(BIPM2017), относительная нестабильность на интервале 12 лет оценивается на уровне σ_z=(1.0±0.9)·10^–16. На основе величины относительной нестабильности получен верхний предел на относительную плотность энергии стохастического гравитационно-волнового фона, возникшего в ранней Вселенной, на уровне Ω_gh²=10^–13 на частоте 2.6·10^–10 Гц. Верхний предел амплитуды вариаций переменного гравитационного потенциала оценивается величиной Ψ_c∼10^–16 на той же частоте. Полученная разработанным в статье обобщенным методом треуголки величина относительной нестабильности групповой пульсарной шкалы является минимальной на момент написания статьи. Её дальнейшее улучшение связано с кардинальным улучшением точности хронометрирования.

Молод М.В., Максименков В.И., Федосеев В.И. «Конструктивные особенности гофровых конструкций» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 121-122 (2023)

Впервые гофровые конструкции начали применяться в качестве конструктивных элементов самолетов. Так, в отечественных и зарубежных конструкциях летательных аппаратов – это полы, перегородки, панели. Несколько позже гофровые конструкции стали применяться в качестве панелей шумоглушения. Сравнивая их с сотовыми конструкциями, можно отметить, что по эффективности шумоглушения они практически близки. Что касается технологии изготовления, то следует отметить, что трудоемкость изготовления гофровой конструкции значительно меньше сотовой. Технологический процесс изготовления гофрового заполнителя – это формообразование в штампах или метод прокатки. Выбор метода изготовления гофрового заполнителя осуществляется с учетом геометрических требований к конструкции. Наиболее точный метод – это формообразование в штампах. В результате проведенных исследований, решая вопросы весового совершенства, был разработан гофровый заполнитель облегченной двухслойной конструкции. В отличие от существующих конструкций в нём заложена возможность использования его в агрегатах имеющих двойную кривизну, что раскрывает возможности применения его в горячей части двигателя. Проведенные акустические испытания выявили его эффективность. С целью повышения акустической эффективности однослойной гофровой конструкции, следует выделить решение, обеспечивающее заданные требования за счёт установки в зону гофра вставки. Наличие вставки расширяет спектр поглощаемых частот равнозначных двухслойной сотовой конструкции. Проведены прочностные испытания образцов. Разработана технология изготовления новых конструкции и оценена их эффективности при изготовлении из металлических и композиционных материалов. Разработаны новые конструкции с гофровым заполнителем, расширяющие возможности их применения в конструкции канала воздухозаборника и кожухах двигателя.

Гренков С.А., Федотов Л.В. «Спектрально-селективная регистрация радиометрических сигналов с помощью многофункциональной системы» Труды Института прикладной астрономии РАН № 62, с. 3-9 (2022)

В настоящее время все радиотелескопы комплекса «Квазар-КВО» оснащаются новыми многофункциональными цифровыми системами преобразования сигналов. Работа каждого из каналов такой системы основана на цифровой обработке сигналов в программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС). При этом в системе предусмотрено удаленное перепрограммирование таких микросхем, что дает возможность заменить любую аппаратуру, предназначенную для преобразования сигналов на радиотелескопе, и обеспечить регистрацию сигналов не только при РСДБ-, но также при радиометрических и спектральных наблюдениях. С этой целью была разработана специальная прошивка ПЛИС для реализации спектрально-селективного метода регистрации радиометрических сигналов, который обеспечивает высокую точность измерений даже при наличии помех. Она загружается в ПЛИС любого канала многофункциональной системы, в результате чего этот канал без изменения аппаратной части преобразуется в модуль радиометрической регистрации сигналов.

Вибе Д.З., Ситник Т.Г., Расторгуев А.С., Лозинская Т.А., Татарников А.М., Татарникова А.А., Топчиева А.П., Заболотских М.В., Федотьева А.А., Татарников А.А. «Анализ межзвездного вещества на периферии сверхоболочки вокруг асоциации CYG OB1 в линии молекулярного водорода 2.12 микрон» Астрофизический бюллетень, 78, № 3, с. 347-362 (2023)

Представлены наблюдения окрестностей скопления vdB 130 в узкополосном фильтре с центром на линии молекулярного водорода 2.12 мкм, выполненные на Кавказской горной обсерватории МГУ имени М.В. Ломоносова. Мы обнаружили эмиссионную оболочку H₂ вокруг vdB 130, совпадающую с яркой инфракрасной оболочкой, видимой во всех диапазонах Spitzer. Кроме того, найдены многочисленные эмиссионные детали H2 вокруг инфракрасных Пузырей E и W и в окрестностях протоскопления, расположенного к востоку от оболочки в хвосте кометного молекулярного облака. Эмиссия H₂ в окрестностях скопления vdB 130 в основном генерируется в хорошо развитых областях H II и носит флуоресцентный характер. В области протоскопления наблюдаются изолированные пятна, где эмиссия H₂ возбуждается столкновениями и, вероятно, связана с ударными волнами в протозвездных истечениях. Полученные результаты обсуждаются в контексте возможного последовательного звездообразования в окрестностях скопления vdB 130, вызванного взаимодействием расширяющейся сверхоболочки вокруг ассоциации Cyg OB1 с молекулярным облаком и связанным с ним молекулярным волокном.

Воропаев С.А., Душенко Н.В., Федулов В.С., Корочанцев А.В. «Особенности дегазации углистого хондрита Murchison (CM2) в интервале температур 200–800°C» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 57, № 6, с. 571-582 (2023)

Изучена дегазация вещества углистого хондрита Murchison (тип СМ2) на специально сконструированной для этих задач установке. Представлены результаты экспериментальных исследований по ступенчатому нагреву (без накопления газов) и изотермическому отжигу образцов метеорита с определением состава выделяемых газов методами газовой хроматографии в интервале температур от 200 до 800°C. Для учета сорбированной воды дополнительно изучена дегазация при 50 и 110°C. Получены ИК-спектры метеорита Murchison после отжига при разных температурах, и на их основе прослежен ход тепловой деструкции. Проведено сравнение с результатами дегазации обыкновенного хондрита Челябинск (тип LL5) и показано существенное увеличение выделения углеродсодержащих газов для метеорита Murchison.

Воропаев С.А., Душенко Н.В., Кривенко А.П., Федулов В.С., Рязанцев К.М., Корочанцев А.В. «Особенности дегазации углистого хондрита Allende (CV3) В интервале температур 200–800°C» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 57, № 6, с. 583-594 (2023)

Изучена дегазация вещества углистого хондрита Allende (тип СV3) на специально сконструированной для этих задач установке. Представлены результаты экспериментальных исследований по ступенчатому нагреву (без накопления газов) и изотермическому отжигу образцов метеорита с определением состава выделяемых газов методами газовой хроматографии в интервале температур от 200 до 800°C. Для учета сорбированной воды дополнительно изучена дегазация при 50 и 110°C. Получены КР- и ИК-спектры как первичного вещества Allende, так и вещества после его отжига при трех температурах: 200, 500 и 800°C. На их основе прослежен ход теплового преобразования вещества родительского тела метеорита и получена оценка максимальной температуры метаморфизма. Проведено сравнение с результатами дегазации углистого хондрита другого типа – Murchison (тип CM2).

Филатов Я.А., Геревенков П.И., Калашникова А.М., Хохлов Н.Е. «Нелокальное возбуждение магнитоупругих волн распространяющимся спин-волновым континуумом» Сборник трудов XXXIV Всероссийской школы-семинара «Волновые явления: физика и применения» имени А.П. Сухорукова («Волны-2023»). 28 мая – 02 июня 2023 г., с. 9-10 (2023)

Исследование спиновых волн (магнонов) на сегодняшний день является одним из наиболее перспективных направлений при разработке логических элементов и вычислительных устройств, альтернативных современной полупроводниковой электронике. К преимуществам использования спиновых волн в качестве носителей информации относят отсутствие тепловых потерь при распространении, а также возможность реализации принципиально новых архитектур вычислительных операций, например, выходящих за рамки булевых систем. Необходимым условием дальнейшего развития технологий магнонных вычислительных устройств является возможность эффективного возбуждения когерентных коротковолновых магнонов и управление их параметрами, реализуемое, например, за счет взаимодействия с фононной подсистемой или магнитными неоднородностями. В представляемой работе экспериментально исследовано оптическое возбуждение широкополосного пакета обменных спиновых волн, распространяющегося с гиперзвуковой групповой скоростью вглубь образца лютециевого феррит-граната. Продемонстрировано, что лазерноиндуцированный спин-волновой пакет испытывает неупругое рассеяние на краю образца и связывается с продольными акустическими фононами с возбуждением вторичной магнитоупругой волны.

Усков Г.С., Сазонов С.Ю., Зазнобин И.А., Буренин Р.А., Гильфанов М.Р., Медведев П.С., Сюняев Р.А., Кривонос Р.А., Филиппова Е.В., Хорунжев Г.А., Еселевич М.В. «Новые активные ядра галактик, обнаруженные телескопами ART-ХС и еРОЗИТА в ходе первых пяти рентгеновских обзоров всего неба обсерватории СРГ» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 49, № 2, с. 97-121 (2023)

DOI: 10.31857/S0320010823020043

Филоненко А.Д. «Электромагнитные явления, сопровождающие прохождение железного метеорита через атмосферу Земли» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 57, № 2, с. 103-112 (2023)

Исходя из наблюдательных фактов, автор предлагает модель образования электрического заряда в железных метеоритах в нижних слоях атмосферы посредством фотоэлектронной эмиссии при воздействии на его поверхность излучения высокотемпературной плазмы. Показано, что при больших числах Маха взрывоподобное разрушение железного метеорита может быть вызвано не только инерционными, но и электростатическими силами. Последующая зарядка фрагментов намного увеличивает их суммарный заряд, а движение с ускорением вызывает электромагнитное излучение в диапазоне низких частот. Электростатические и электромагнитные поля, сопровождающие движение метеорных тел в атмосфере, могут быть причиной наблюдаемых эффектов на поверхности Земли, т.е. радиопомех, поражения электрическим зарядом человека, огней св. Эльма и некоторых других.

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.

Фильштинский Л.А., Фильштинский М.Л. «Взаимодействие волн смещений с криволинейными трещинами продольного сдвига в пьезоэлектрической среде» Прикладная математика и механика, 49, № 5, с. 822-826 (1985)

Иваненко О.А., Фильштинский Л.А. «К теории регулярных кусочно-однородных структур с пьезокерамической матрицей» Прикладная математика и механика, 50, № 1, с. 128-135 (1986)

Фильштинский Л.А., Хижняк Л.А. «Реакция пьезокерамической оболочки на сосредоточенные воздействия» Прикладная математика и механика, 47, № 3, с. 478-482 (1983)

Фильштинский Л.А., Фильштинский М.Л. «Взаимодействие волн смещений с криволинейными трещинами продольного сдвига в пьезоэлектрической среде» Прикладная математика и механика, 49, № 5, с. 822-826 (1985)

Бабешко В.А., Финкельштейн А.Б. «Гармонические колебания электроупругой полубесконечной среды, вызванные периодическим в пространстве воздействием» Прикладная математика и механика, 51, № 5, с. 845-848 (1987)

Фирсанов В.В. «Гипотезы Бернулли в задаче изгиба механически несжимаемой балки» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 4, с. 121-129 (2023)

Условие несжимаемости для изотропного линейно упругого материала серьезно ограничивает применение классических гипотез теории изгиба балок, сформулированных Бернулли для малых деформаций и перемещений. При этом принимается, что такое сильное кинематическое условие, как условие неизменяемости объема, должно, безусловно, выполняться. Термин «механическая несжимаемость» подразумевает воздействие на балку исключительно силовой нагрузки, но при тепловом на неё воздействии деформация изменения объёма является функцией температуры. Тем не менее в обоих этих случаях условие механической несжимаемости может быть конфликтным по отношению к классическим гипотезам изгиба балки, что может привести к вырождению задачи. Поэтому перед решением любой задачи для механически несжимаемых материалов необходимо все используемые и достаточно обоснованные для обычных материалов гипотезы проверить на предмет соответствия кинематическому условию неизменяемости объёма. В случае несоответствия необходимо построить модель расчёта, основанную на других, не противоречащих несжимаемости гипотезах, которые не приведут к серьёзному усложнению решаемых задач. Для изгибаемой балки используется модель Бернулли, основой которой являются кинематическая гипотеза прямой нормали (поперечный отрезок после деформации остаётся прямым, плоским, ортогональным к изогнутой оси балки, а расстояния между точками отрезка остаются неизменными) и силовая гипотеза ненадавливаемости волокон балки в поперечном направлении. Каждая из перечисленных гипотез должна быть проверена на предмет соответствия условию неизменяемости объёма балки при воздействии на неё поверхностной силовой изгибающей нагрузки. Учёт поперечных деформаций актуален для низкомодульных материалов и особенно для материалов с низким сдвиговым модулем в поперечном направлении. Несжимаемые материалы, как правило, относятся к низкомодульным, но не это их свойство является определяющим при анализе гипотез Бернулли.

Фокина К.В. «Испытания ускоренной двухмерной модели поверхностных потенциальных волн» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 16, № 2, с. 34-43 (2023)

Работа посвящена дальнейшей проверке ускоренного метода моделирования двухмерных поверхностных волн на бесконечной глубине с использованием двухмерной модели, полученной путём упрощения трёхмерных уравнений для потенциальных периодических волн. Упрощённая модель основана на разделении потенциала скорости на линейную и нелинейную составляющие и анализе точного уравнения Пуассона для нелинейной составляющей потенциала на свободной поверхности. Впервые дан вывод соотношения для расчёта полной кинетической энергии в отслеживающей поверхность системе координат. Рассчитанные по ускоренной модели спектральные характеристики волнового поля сравниваются с результатами эквивалентной трёхмерной модели, которая основана на численном решении трёхмерного уравнения Пуассона, записанного в поверхностных координатах для нелинейной составляющей потенциала скорости. Проведённое сравнение демонстрирует, что результаты, полученные по двум различным версиям модели, хорошо согласуются между собой, что позволяет использовать упрощённую модель для быстрого воспроизведения динамики волнового поля, увеличив тем самым скорость расчётов примерно на два порядка.

Манилюк Ю.В., Лазоренко Д.И., Фомин В.В., Алексеев Д.В. «Исследование режимов сейшевых колебаний Севастопольской бухты» Океанология, 63, № 6, с. 916-926 (2023)

На основе гидродинамической конечно-элементной модели ADCIRC исследуются различные режимы сейшевых колебаний в узкой протяженной глубоководной бухте на примере Севастопольской бухты. В качестве возмущений рассматриваются длинные волны, проникающие в бухту через ее вход. Расчеты выполнены для возмущений с периодами 2.5, 2.9 и 6.2 мин, принадлежащих собственным модам бухты с различной пространственной структурой: поперечной, продольно-поперечной и продольной соответственно. Воздействие данных возмущений приводит к генерации не только резонансных мод с периодами, близкими к периоду возмущения, но и интенсивной моды Гельмгольца, возникающей после прекращения действия возмущения и приводящей к значительному увеличению амплитуды колебаний уровня. В проведенных исследованиях сейш, вызываемых возмущениями в виде монохроматических длинных волн, приходящих из открытого моря, не удалось получить подтверждения, что наибольшую потенциальную опасность для прибрежной зоны вытянутой глубоководной бухты представляют так называемые экстремальные моды, имеющие поперечную структуру. Мода со структурой, близкой к поперечной, была сгенерирована, но ее максимальная амплитуда оказались в 2.5 раза меньше, чем у продольно-поперечной и продольной сейш. Наибольшее усиление набегающих волн отмечено для продольно-поперечной моды с периодом 2.9мин.

Белоконь А.Ю., Лазоренко Д.И., Фомин В.В. «Численное моделирование цунами в системе севастопольских бухт» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 16, № 3, с. 52-61 (2023)

В рамках численного моделирования выполнено исследование проникновения волн цунами в систему Севастопольских бухт. Для моделирования распространения цунами использовалась нелинейная гидродинамическая модель SWASH. Для определения краевых условий на жидкой границе расчетной области с помощью модели цунами Черного моря рассчитаны колебания уровня вблизи Севастополя в районе глубин 90 м при прохождении волн цунами из трех потенциально возможных очагов цунами, вызванных подводными землетрясениями магнитудой 7. Анализ результатов численных экспериментов показал, что при проникновении цунами в бухты Севастополя из ближнего очага подъем уровня моря в вершинах бухт может достигать 1–2 м. При этом максимальные амплитуды колебаний уровня получены для бухт Песочная и Карантинная, где они составили 2 м. В Севастопольской бухте подъемы уровня могут достигать около 0,5–1 м. Рассчитанные мареограммы демонстрируют, что наиболее интенсивные колебания происходят в первые 3–3,5 ч действия цунами. Показано, что от волн, приходящих из удаленных очагов, прибрежная зона Севастополя защищена мысом Херсонес. Численные эксперименты показали, что защитные молы на входе в Севастопольскую бухту не оказывают существенного влияния на вызванные цунами колебания уровня моря внутри бухты.

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.

Дудин А.С., Харасов Д.Р., Фомиряков Э.А., Никитин С.П., Наний О.Е., Трещиков В.Н. «Распределенный акустический датчик с дальностью работы 120 км на базе фазочувствительного импульсного рефлектометра и эрбиевого усилителя с удаленной накачкой» Приборы и техника эксперимента, № 5, с. 92-98 (2023)

Исследовано увеличение дальности работы распределенного акустического датчика на базе фазочувствительного когерентного импульсного рефлектометра с помощью эрбиевого волоконного усилителя с удаленной накачкой. Показано, что за счет установки одного сегмента эрбиевого волокна на 70 км и использования попутной односторонней накачки мощностью 500 мВт на длине волны 1480 нм можно увеличить дальность работы рефлектометра на 45 км и тем самым получить общую дальность работы до 120 км в стандартном одномодовом волокне.

Фурсиков А.В. «Статистические экстремальные задачи и однозначная разрешимость трехмерной системы Навье–Стокса при почти всех начальных условиях» Прикладная математика и механика, 46, № 5, с. 797-805 (1982)

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