Бабанин Н.В., Мелконян А.Л., Николаев Д.А. «Расчет параметров совместной вибрации корпуса и соосного валопровода» Морские интеллектуальные технологии, № 3-2, с. 68-74 (2024)

Работа посвящена разработке расчётного комплекса (модель, алгоритм и программа) для получения параметров совместной вибрации соосного многоопорного валопровода и корпуса подводного аппарата при учете вращения гребных винтов, а также оценки взаимовлияния валов и корпуса на параметры их вибрации. Разработанная модель представляет совокупность из трех квазиодномерных конечноэлементных конструкций. Алгоритм расчета построен на базе метода парциальных откликов в его дискретном варианте. Влияние вращения гребного винта учтено введением дополнительных моментов гироскопической природы. Действие этих моментов учитывалось модификацией инерционно-жесткостных характеристик каждой из квазиодномерных моделей валов. Для проведения расчётов параметров вибрации была создана программа «Соосность» и выполнена серия расчетов в задаче прикладного характера. Ключевые слова: установившиеся колебания, квазиодномерная моде

Бабич Е.В., Колесник Е.В. «Тестирование схем повышенной точности на задаче о взаимодействии ударной волны с вихрем» Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, 17, № 2, с. 8-20 (2024)

Представлены результаты решения задачи о взаимодействии ударной волны и изоэнтропического вихря. Проанализирована сложная нестационарная ударно-волновая картина. Показано слабое влияние схемы аппроксимации конвективных потоков на точность расчетов. Представлены результаты расчетов, полученных с применением схем повышенной точности: проведено сравнение результатов, полученных с использованием схем TVD второго порядка и WENO пятого порядка. Установлено, что наиболее точное восстановление структуры вихря после его взаимодействия с ударной волной достигается при расчетах с использованием схемы WENO.

Александров Е.Б., Багаев С.Н., Ивченко Е.Л., Кведер В.В., Задков В.Н., Захидов А.А., Камчатнов А.М., Лозовик Ю.Е., Розанов Н.Н., Сурис Р.А., Шалагин А.М., Шен Ю.Р. «Памяти Владимира Моисеевича Аграновича» Успехи физических наук, 194, № 6, с. 675-676 (2024)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.2024.05.039680

Рубаник В.В., Багрец Д.А., Рубаник В.В., Урбан В.И. «Структура и свойства поверхностного слоя TiNi-сплава, подвергнутого ионно-плазменной и ультразвуковой обработке» Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук), 69, № 2, с. 95-105 (2024)

Проведено исследование морфологии, элементного состава, микротвердости и коррозионных свойств поверхностного слоя сплава TiNi после комбинированной обработки, которая включала ионно-плазменное (вакуумно-дуговым методом) осаждение TiN-покрытия и ультразвуковую обработку (УЗО) с различным количеством проходов (n). С использованием сканирующей электронной микроскопии установлено, что ультразвуковая обработка способствует существенному снижению количества капельной фазы на поверхности TiN-покрытия, однако с увеличением числа проходов при УЗО наблюдается нарушение сплошности TiN-покрытия в локальных точках. Исследовано влияние комбинированной обработки образцов TiNi на микротвердость и выявлен синергетический эффект двух упрочняющих технологий, который заключается в увеличении микротвердости сплава TiNi (1,6 ГПа в режиме поставки): за счет осаждения TiN-покрытия – до 10,9 ГПа, за счет последующей УЗО – от 14,5 до 18,4 ГПа в зависимости от количества проходов. Установлено, что для схемы УЗО+TiN величина потенциала коррозии E_corr практически не зависит от числа проходов, составляет порядка –250 мВ и определяется величиной потенциала TiNпокрытия. Для схемы TiN+УЗО выявлено, что с увеличением числа проходов величина Ecorr смещается в сторону более отрицательных значений, приближаясь к значению потенциала коррозии TiNi в состоянии поставки (–350 мВ). С использованием метода сканирующего вибрирующего зонда (SVET) для образцов, подвергнутых обработке УЗО+TiN и TiN+УЗО (n=1), выявлена высокая электрохимическая совместимость материалов основы (TiNi) и покрытия (TiN) в хлоридной среде с минимальными флуктуациями плотности тока. На основании полученных экспериментальных данных предложен технологический процесс обработки сплава TiNi по схеме TiN+УЗО (n=1), позволяющий достичь синергетического эффекта упрочнения поверхностного слоя сплава TiNi в сочетании с высокими коррозионными свойствами и улучшенной морфологией поверхности.

Дембелова Т.С., Макарова Д.Н., Бадмаев Б.Б. «Низкочастотная сдвиговая упругость гомологического ряда нормальных углеводородов» Акустический журнал, 70, № 1, с. 35-39 (2024)

Акустическим резонансным методом исследована низкочастотная (74 кГц) сдвиговая упругость гомологического ряда нормальных углеводородов (алканов). Измерены модуль сдвига, тангенс угла механических потерь, рассчитаны частота релаксации и эффективная вязкость. Установлены зависимости этих параметров от вязкости гомолога. Показано, что тангенс угла механических потерь у всех исследованных жидкостей меньше 1. Это показывает, что частота релаксации лежит ниже частоты эксперимента.

Бакушинский А.Б., Леонов А.С. «Моделирование решения акустической обратной задачи рассеяния для трехмерной нестационарной среды» Акустический журнал, 70, № 1, с. 92-103 (2024)

Рассматривается обратная задача акустического зондирования трехмерной нестационарной среды, основанная на задаче Коши для волнового уравнения с коэффициентом скорости звука, зависящим от пространственных координат и времени. Данными в обратной задаче являются измерения акустического давления, зависящего от времени, в некоторой пространственной области. По этим данным необходимо определить меняющиеся со временем положения локальных акустических неоднородностей (пространственных распределений скорости звука). Используется специальная идеализированная модель зондирования, в которой, в частности, предполагается, что пространственное распределение скорости звука мало меняется в промежутке между временными импульсами источника. В рамках такой модели обратная задача сводится к решению для каждого временного отрезка зондирования трехмерных линейных интегральных уравнений Фредгольма. По этим решениям вычисляются пространственные распределения скорости звука на каждом временном интервале зондирования. При включении в схему зондирования специальной (плоскослойной) геометрической схемы расположения областей наблюдения и зондирования, оказывается, что обратную задачу можно свести к решению систем одномерных линейных интегральных уравнений Фредгольма, для решения которых используются известные методы регуляризации некорректных задач. Это позволяет решать трехмерную обратную задачу определения нестационарного распределения скорости звука в зондируемой среде на персональном компьютере средней производительности для достаточно подробных пространственных сеток за несколько минут. Эффективность соответствующего алгоритма решения трехмерной нестационарной обратной задачи зондирования в случае движущихся локальных акустических неоднородностей иллюстрируется решением ряда модельных задач.

Баландин И.А., Шарикова М.О., Батшев В.И., Варнавская Д.В., Козлов А.Б. «Видеоспектрометр ближнего инфракрасного диапазона с использованием двойного акустооптического фильтра» Оптический журнал, 91, № 7, с. 37-44 (2024)

Предмет исследования. Методы расчета оптических схем акустооптических видеоспектрометров для прикладных задач. Цель работы. Разработка видеоспектрометра с двойной акустооптической фильтрацией излучения в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн 0,85–1,6 мкм. Метод. Расчет оптической системы видеоспектрометра выполнен в системе автоматизированного проектирования ZEMAX с использованием оригинального программного модуля. Подтверждение результатов моделирования выполнено экспериментально. Основные результаты. Разработан и изготовлен акустооптический видеоспектрометр ближнего инфракрасного диапазона спектра (0,85–1,6 мкм). В приборе использован сенсор InGaAs и реализована двойная акустооптическая фильтрация с целью повышения пространственного и спектрального разрешений. Благодаря использованию афокальной оптической системы на входе угловое поле составляет 8×12°. Прибор позволяет получать спектральные изображения объектов, расположенных на дистанции съемки от 1 м и более, и обеспечивает пространственное разрешение около 200×150 разрешимых элементов в пределах поля зрения. Ширина спектральной полосы пропускания составляет 12 нм (на длине волны 1,06 мкм). Практическая значимость. Видеоспектрометр разработан для сельскохозяйственных приложений, однако данный класс приборов находит широкое применение во множестве других задач: в дистанционном зондировании, для биомедицинской диагностики, в неразрушающем контроле технических объектов.

Балега Ю.Ю., Бондур В.Г., Гарнов С.В., Зелёный Л.М., Казаков Д.И., Кведер В.В., Левченко А.А., Матвеев В.А., Месяц Г.А., Руденко О.В., Сергеев А.М., Шустов Б.М. «Иван Александрович Щербаков (к 80-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 194, № 7, с. 791-792 (2024)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.2024.06.039702

Хмелев В.Н., Голых Р.Н., Цыганок С.Н., Барсуков А.Р. «Оптимизация расположения и размеров источников ультразвукового воздействия при возбуждении колебаний плоского физического объекта конечной толщины» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 3, с. 133-148 (2024)

Приведенные результаты исследований направлены на повышение эффективности процессов, реализуемых в тонких слоях различных материалов, которые созданы на пластинах (при поглощении газов жидкостями, диспергировании жидкостей, отводе теплоты, сушке формируемых покрытий, удалении льда и инородных покрытий), за счет формирования колебаний их поверхности на ультразвуковой частоте с заданной амплитудой. Для достижения необходимой амплитуды колебаний пластин и обеспечения равномерности ее распределения вдоль поверхности предложено оптимальное размещение ультразвуковых излучателей определенного размера. В качестве критерия оптимальности использована интегральная мощность колебаний всей пластины, формируемая определенным числом излучателей. Предложенная и разработанная численная модель формирования колебаний в пластине основана на решении бигармонического уравнения для распределения амплитуд колебаний с учетом конечности ее толщины и обеспечивает выбор числа, расположения и размеров ультразвуковых излучателей, необходимых для решения конкретной задачи. Результаты моделирования позволили установить, что оптимальное расположение излучателей зависит от специфических характеристик, которые необходимо учитывать при решении задачи оптимизации размеров и расположения ультразвуковых излучателей для каждой конкретной пластины. Проведенные расчеты показали высокую эффективность созданной модели и возможность ее практического применения для решения задач в различных отраслях промышленности

Сливин А.Н., Голых Р.Н., Барсуков А.Р. «Моделирование процесса возникновения волн на межфазной границе "газ–жидкость" при создании акустических возмущений давления в газовой фазе» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 69-73 (2024)

Предложенная модель формирования акустических капиллярных волн на межфазной границе раздела позволяет учесть влияние вязкости, поверхностного натяжения и инерции жидкости на возмущения межфазной границы. Эта модель основана на инициировании колебательного пространственно неоднородного гармонического возмущения давления среды. Исследования показали, что вязкость слабо влияет на резонансную длину волн. Это значит, что изменение вязкости жидкости не приводит к значительному изменению скорости физико-химических процессов, включая поглощение CO₂ из атмосферы. Однако при определенных значениях вязкости в диапазоне от 25 до 40 мПа·с резонанс пропадает, что может указывать на изменение условий поглощения CO₂. Таким образом, предложенная модель может быть использована для оценки площади межфазной поверхности и, в конечном итоге, скорости физико-химических процессов, включая поглощение CO₂ из атмосферы. Это позволяет более точно определить скорость этих процессов и разработать эффективные методы и технологии для улавливания и снижения выбросов парниковых газов. Ключевые слова: ультразвук, моделирование, межфазная граница «газ–жидкость».

Лунин Б.С., Басараб М.А. «Диссипация энергии колебаний в соединении пьезокерамика-подложка» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 5, с. 1-7 (2024)

Рассмотрены диссипативные процессы, протекающие в слое клея или припоя, соединяющего пьезодатчики и актюаторы с поверхностью механических резонаторов. Часть энергии колебаний резонатора теряется за счет объемного и термоупругого внутреннего трения в соединительном слое, что ухудшает характеристики приборов, основанных на таких резонаторах. Проанализировано влияние толщины соединительного слоя и свойств его материала на рассеяние энергии колебаний. Сделана сравнительная оценка внутреннего трения, вносимого в механический резонатор при креплении к нему пьезоэлементов с помощью клея и припоя, показано, что энергия, рассеянная в слое припоя превышает энергию, рассеянную в слое отвержденного эпоксидного клея в ∼10 раз.

Баташова С.С., Золотухина А.А., Гурылева А.В., Платонова Н.Б., Кунина В.А. «Метод автоматизированной оценки эффективности средств повышения сохранности плодов с помощью акустооптического видеоспектрометра» Оптический журнал, 91, № 7, с. 25-36 (2024)

Предмет исследования. Методы и алгоритмы регистрации, обработки и интерпретации спектральных изображений для задач оценки поверхностных дефектов плодов. Цель работы. Разработка метода оценки эффективности технологий повышения сохранности плодов на основе автоматического выявления и количественной оценки их поверхностных дефектов средствами видеоспектрометрии. Метод. Регистрация спектральных изображений осуществлена акустооптическим видеоспектрометром с рабочим спектральным диапазоном 450–850 нм (ширина полосы пропускания 2,5 нм на длине волны 650 нм) с шагом 5 нм. Для обработки спектральных изображений применены широко апробированные операции и алгоритмы улучшения и анализа данных, в том числе коррекция неравномерности освещенности, пространственной и спектральной неоднородности коэффициента пропускания оптической системы, различные типы фильтрации изображений, пороговая бинаризация, морфологические операции и классификация объектов по спектральным признакам. Апробация предложенного подхода проведена в экспериментальном исследовании по оценке эффективности продления сохранности плодов персика и нектарина с помощью обработки ингибирующим выработку этилена препаратом. Основные результаты. Разработана методика регистрации и обработки спектральных изображений, позволяющая в автоматическом режиме обнаруживать и количественно характеризовать поверхностные дефекты плодов. Введен оценочный параметр, определяемый как отношение площади дефекта к общей площади поверхности плода и обеспечивающий сопоставление различных вариантов эксперимента. Апробация подхода показала возможность автоматизированного определения дефектов плода с относительной погрешностью 11%. Практическая значимость. Разработанные алгоритмы обработки данных обеспечивают возможность проведения регулярной диагностики образцов и выявления дефектов на ранних стадиях. Методика регистрации и обработки спектральных изображений может быть распространена на приборы, построенные на других физических принципах получения пространственного распределения спектральных характеристик объектов. Разработанное решение пригодно для дополнения существующих методов оценки технологий продления сохранности плодов и способствует внедрению видеоспектрометрических приборов в рутинную практику агропромышленного комплекса.

Баландин И.А., Шарикова М.О., Батшев В.И., Варнавская Д.В., Козлов А.Б. «Видеоспектрометр ближнего инфракрасного диапазона с использованием двойного акустооптического фильтра» Оптический журнал, 91, № 7, с. 37-44 (2024)

Предмет исследования. Методы расчета оптических схем акустооптических видеоспектрометров для прикладных задач. Цель работы. Разработка видеоспектрометра с двойной акустооптической фильтрацией излучения в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн 0,85–1,6 мкм. Метод. Расчет оптической системы видеоспектрометра выполнен в системе автоматизированного проектирования ZEMAX с использованием оригинального программного модуля. Подтверждение результатов моделирования выполнено экспериментально. Основные результаты. Разработан и изготовлен акустооптический видеоспектрометр ближнего инфракрасного диапазона спектра (0,85–1,6 мкм). В приборе использован сенсор InGaAs и реализована двойная акустооптическая фильтрация с целью повышения пространственного и спектрального разрешений. Благодаря использованию афокальной оптической системы на входе угловое поле составляет 8×12°. Прибор позволяет получать спектральные изображения объектов, расположенных на дистанции съемки от 1 м и более, и обеспечивает пространственное разрешение около 200×150 разрешимых элементов в пределах поля зрения. Ширина спектральной полосы пропускания составляет 12 нм (на длине волны 1,06 мкм). Практическая значимость. Видеоспектрометр разработан для сельскохозяйственных приложений, однако данный класс приборов находит широкое применение во множестве других задач: в дистанционном зондировании, для биомедицинской диагностики, в неразрушающем контроле технических объектов.

Батшев В.И., Кананыхин О.А., Пожар В.Э., Мартьянов П.С. «Разработка макета акустооптического стереоскопического видеоспектрометра» Оптический журнал, 91, № 7, с. 45-50 (2024)

Предмет исследования. Устройство для стереоскопической визуализации объектов в различных спектральных интервалах. Цель работы. Разработка макета стереоскопического спектрометра на основе перестраиваемого акустооптического фильтра. Метод. Реализована оригинальная симметричная схема фильтрации двух световых пучков (стереопары) в одной акустооптической ячейке с разведением пучков в азимутальной плоскости. Основные результаты. Собран макет устройства в виде экспериментального стенда, содержащего акустооптический фильтр, призменно-линзовую оптическую систему и видеокамеру с объективом. Получены изображения тест-объектов, демонстрирующие спектральную чувствительность устройства. Практическая значимость. Макет разработанного стереоспектрометра, способный одновременного получать пространственную и спектральную информацию об объекте, может стать прототипом прибора для решения разнообразных задач машинного зрения, в том числе во внелабораторной обстановке.

Бахтин В.К., Дерябин М.С., Касьянов Д.А., Манаков С.А., Шакуров Д.Р. «О принципиальном влиянии шума бурения на акустический канал связи в бурильной колонне» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 67, № 3, с. 223-235 (2024)

С развитием технологии бурения скважин возрастает потребность получения геофизических данных об этом процессе в реальном времени. Наиболее перспективным каналом передачи данных с забоя скважины на поверхность, по всей видимости, является акустический канал связи по элементам конструкции бурильной колонны. Имеющиеся на данный момент оценки предсказывают скорость передачи данных по подобному каналу связи до нескольких сотен бит в секунду. При проектировании акустического канала связи и расчёте его пропускной способности, как правило, полагают, что шум, связанный с процессом бурения, является аддитивным случайным гауссовым процессом. При этом прямые измерения шумов бурения в широком диапазоне частот показывают, что это не так. Имеется высокая вероятность появления высокоамплитудных всплесков, и на малых временах средний уровень вибраций сильно изменчив. Данная работа посвящена исследованию влияния реальных шумов бурения на акустический канал связи. Для этого была разработана цифровая модель, учитывающая экспериментальные данные о шумах бурения, которые записывались в течение длительного времени в натурных экспериментах. Представлены результаты моделирования вероятности битовой ошибки при различных подходах к помехоустойчивому кодированию, проведено сравнение с гауссовым каналом. Показано, что на качество акустического канала связи оказывает принципиальное влияние отклонение шума, сопровождающего бурение, от нормального случайного процесса.

Башкатов В.В., Остриков Н.Н. «Исследование влияния нелинейного режима работы сотовых ЗПК при высоких уровнях звукового давления на распространение звуковых волн в цилиндрическом канале с потоком» Акустический журнал, 70, № 1, с. 11-20 (2024)

Рассмотрена задача о распространении звука в цилиндрическом канале с однородным потоком при наличии нелинейных импедансных граничных условий, проистекающих из зависимости импеданса сотовых звукопоглощающих конструкций (ЗПК) от уровня звукового давления. Построена итерационная процедура решения указанной задачи, в которой распространение звука описывается асимптотическим решением задачи о распространении звуковых мод в цилиндрическом канале с однородным потоком при плавно-неоднородном импедансе стенок в осевом направлении, а нелинейный режим работы ЗПК – на основе полуэмпирической модели двухслойной сотовой ЗПК. Показано, что построенный итерационный алгоритм сходится в рамках границ применимости асимптотического решения и расходится за их пределами. Показано, что при тех параметрах, при которых проводились расчеты, нелинейный эффект работы ЗПК приводит к увеличению затухания звука по сравнению с линейным решением аналогичной задачи, причем этот эффект оказывается более сильным при распространении звука по потоку, чем при распространении против потока.

Торгашин А.С., Жуйков Д.А., Назаров В.П., Бегишев А.М., Власенко А.В. «Сравнительный анализ верифицированного численного моделирования кавитации на основе модели Рэлея–Плессета к насосам ТНА жидкостного ракетного двигателя» Сибирский журнал науки и технологий. Ранее "Вестник Сибирского государственного аэрокосмического ун-та им. акад. М.Ф. Решетнева" (с 2002 по 2017), "Вестник Сибирской аэрокосмической академии им. академика М.Ф. Решетнева" (с 2000 по 2002 год), 22, № 4, с. 660-671 (2021)

Турбонасосный агрегат (ТНА) – один из основных агрегатов жидкостного ракетного двигателя (ЖРД). Обеспечение работоспособности и возможности непрерывной подачи компонентов горючего и окислителя с заданным расходом и давлением на протяжении всего цикла работы ЖРД – одна из основных задач при проектировании ТНА. Негативным эффектом, проявляющимся в случае местного понижения давления до давления насыщенного пара, является кавитация. В настоящее время в связи с ростом вычислительных мощностей современных компьютерных систем все чаще применяются методы вычислительной гидродинамики (Сomputational Fluid Dynamics, CFD) для отработки антикавитационных параметров насоса в различных областях общего машиностроения. Применительно к ракетно-космической отрасли, отличающейся особыми требованиями к надежности, необходимо большее количество статистических данных. На данный момент нет модели кавитации, способной полностью смоделировать весь процесс зарождения, роста и схлопывания кавитационного пузыря. Однако существует ряд упрощённых моделей данного процесса, среди которых можно выделить численную модель Zwart–Gerber – Belamri, предназначенную для моделирования кавитационного потока в насосах. Упомянутая модель является наиболее подходящей и применяется во всех рассмотренных далее работах. В данной работе проведён анализ экспериментальных данных и результатов численного моделирования насосов с различными параметрами расхода, давления и геометрии. В ходе работ с моделью расчёты произведены в среде ANSYS. В заключительной части сделан вывод о взаимосвязи характеристик и применяемости модели Zwart–Gerber – Belamri к проектированию кавитационного потока в ТНА ЖРД с учетом особенности работы насоса.

Аптекарев А.И., Безродных С.И., Гузев М.А., Кабанихин С.И., Кашин Б.С., Кисляков С.В., Козлов В.В., Лукоянов Н.Ю., Марков М.Б., Орлов Д.О., Осипов Ю.С., Петров И.Б., Платонов В.П., Тайманов И.А., Тишкин В.Ф., Трещев Д.В., Тыртышников Е.Е., Якобовский М.В. «Борис Николаевич Четверушкин (к восьмидесятилетию со дня рождения)» Успехи математических наук, 79, № 4, с. 181-187 (2024)

26 января 2024 г. исполнилось восемьдесят лет со дня рождения Бориса Николаевича Четверушкина, научного руководителя Института прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН, выдающегося ученого в области прикладной математики, математического моделирования и параллельных вычислений, педагога и организатора науки, академика РАН, члена Президиума РАН, заместителя академика-секретаря Отделения математических наук РАН. DOI: https://doi.org/10.4213/rm10191

Злобина И.В., Бекренев Н.В., Егоров А.С., Чуриков Д.О. «Влияние электрофизических воздействий на изгибную прочность отвержденного монослоя, сформированного из препрега, армированного непрерывным углеродным волокном, путем трехмерной печати» Материаловедение, № 8, с. 30-39 (2024)

Исследовано влияние ультразвуковой и СВЧ-обработки монослоя, сформированного путем трехмерной печати из препрегов, армированных непрерывным углеродным волокном, на его прочность при трехточечном изгибе. Получены эмпирические зависимости деформация–напряжение, с высокой точностью аппроксимированные степенными функциями. Установлено, что электрофизическое воздействие как высоких, так и сверхвысоких частот способствует увеличению напряжений в образцах при их изгибе. При этом наибольшая эффективность (увеличение на 54–72%) отмечается при малых деформациях для образцов, подвергнутых воздействию СВЧ электромагнитного поля, в том числе после предварительной ультразвуковой обработки. С увеличением величины деформации эффективность данного метода снижается. Эффект воздействия ультразвука проявляется в значительно меньшей степени и составляет от 8 до 15%, причем повышается с увеличением деформации. Показано, что причиной увеличения изгибной прочности композитных препрегов является повышение равномерности структуры связующего и его плотности, а также «залечивание» макродефектов в виде несплошностей, присущих аддитивным технологиям формообразования, что способствует увеличению количества армирующих волокон, вовлеченных в процесс восприятия нагрузки.

Ледков А.С., Белов А.А. «Демпфирование внеплоскостных колебаний сферического объекта при его бесконтактной транспортировке ионным потоком» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 89, с. 89-102 (2024)

Исследуется процесс бесконтактной транспортировки объекта космического мусора сферической формы под воздействием ионного потока, генерируемого двигателем активного космического аппарата. Найден закон оптимального управления тягой двигателя активного космического аппарата, позволяющий демпфировать колебания центра масс космического мусора в направлении, перпендикулярном плоскости орбитального движения. Проведено численное моделирование спуска, подтверждающее корректность найденного закона.

Шиндин А.В., Токарев Ю.В., Грехнева К.К., Белов Ю.И. «Радиолокация Луны на стенде "Сура": аномальное усиление радиоэха в сеансе 17 октября 2022 года» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 67, № 4, с. 303-312 (2024)

Представлены результаты радиолокационных экспериментов на стенде «Сура» после его реконструкции в 2020–2021 годах. Сообщается об аномальном усилении радиоэха до 40 дБ над уровнем радиофона в сеансе радиолокации Луны 17.10.2022 на частоте 8925 кГц. Приведены аргументы в пользу ионосферной природы этого явления.

Белый В.Н., Кулак Г.В., Тозик Л.А., Шакин О.В. «Дифракция двухпараметрических кольцевых световых пучков на ультразвуке в кристаллах парателлурита» Проблемы физики, математики и техники, № 4, с. 11-15 (2023)

Исследована брэгговская дифракция двухпараметрических кольцевых световых пучков на медленной сдвиговой ультразвуковой волне в кристаллах парателлурита. Показано, что имеет место эффективная перекачка энергии кольцевого пучка из нулевого в первый дифракционный порядок, причем более эффективный энергообмен дифрагированных световых пучков реализуется для циркулярно-поляризованных световых волн. Установлено, что взаимодействующие волны имеют форму кольцевых пучков, причем параметры дифрагированного пучка определяются параметром порядка и радиусом падающего пучка, а также мощностью ультразвука, длиной акустооптического взаимодействия и углом Брэгга.

Белый В.Н., Казак Н.С., Ропот П.И., Хило Н.А. «Акустическое воздействие на распространение бесселевых световых пучков в рассеивающих средах» Оптический журнал, 91, № 7, с. 5-12 (2024)

Предмет исследования. Распространение бесселевых световых пучков в рассеивающих средах в условиях акустического воздействия. Цель работы. Подавление спекл-структуры («просветление» рассеивающей среды) в бесселевых световых пучках, распространяющихся в рассеивающей среде, при определенном акустическом воздействии на данную среду. Метод. Подавление спекл-структуры путем создания множества статистически независимых реализаций поля за счет акустического воздействия на рассеивающую среду. Основные результаты. Исследовано влияние свойств рассеивающей среды и параметров акустического воздействия на эффект просветления. Предложено теоретическое обоснование возможности проявления указанного эффекта. Оно исходит из наличия в поле бесселева светового пучка, распространяющегося в рассеивающей среде, когерентной компоненты и аддитивного шума. При этом когерентная компонента возникает вследствие эффекта самореконструкции бесселева светового пучка. Показано, что подавление спекл-структуры достигается при таких условиях акустического воздействия, когда за время регистрации изображения реализуется максимальное число статистически независимых состояний спекл-поля. Тем самым продемонстрировано, что и импульсное, и непрерывное акустические воздействия могут быть эффективным методом подавления шумовой компоненты в бесселевом световом пучке. представлены результаты экспериментального исследования эффекта просветления в условиях распространения бесселевых световых пучков в жидких рассеивающих средах. Практическая значимость. Обнаруженный эффект акустически индуцированного просветления рассеивающих сред представляет практический интерес для передачи через них оптических изображений, для увеличения глубины томографического видения, а также для оптической связи в открытом пространстве.

Фадеев Р.Ю., Беляев К.П., Кулешов А.А., Реснянский Ю.Д., Смирнов И.Н., Струков Б.С., Зеленько А.А. «Численные эксперименты с совместной моделью атмосфера-океан ПЛАВ-NEMO» Математическое моделирование, 36, № 4, с. 116-132 (2024)

Приведены результаты численных экспериментов, выполненных с помощью совместной модели атмосферы, океана и морского льда, включающей полулагранжеву модель динамики атмосферы ПЛАВ и модель циркуляции океана с морским льдом NEMO-SI3 (Nucleus for European Modelling of the Ocean). Объединение моделей выполнено с помощью программного пакета OASIS3-MCT. Проанализирована пространственно-временная изменчивость характеристик океана на его поверхности и в толще воды.

Аносов А.А., Грановский Н.В., Беляев Р.В., Ерофеев А.В., Санин А.Г., Мансфельд А.Д. «Корреляционные измерения теплового акустического излучения решеткой датчиков» Акустический журнал, 70, № 1, с. 21-28 (2024)

Для корреляционного измерения теплового акустического излучения использована решетка, состоящая из трех датчиков. Впервые получены все кросс-корреляционные функции для каждой пары датчиков. Измерения проведены при двух положениях источника (нагретого узкого тефлонового цилиндра), расстояние между которыми было равно половине пространственного периода кросс-корреляционной функции соседних датчиков. Измеренные корреляционные функции находились в противофазе, что соответствует рассчитанным корреляционным функциям теплового акустического излучения. Для перехода от корреляционных функций к температурному распределению суммированы пространственные кросс-корреляционные функции для соседних и для крайних датчиков в решетке. Корреляционный прием позволяет существенно повысить пространственное разрешение метода.

Мансфельд А.Д., Беляев Р.В., Волков Г.П., Кузьмин А.А., Санин А.Г., Шайкин А.А. «Мониторинг внутренней температуры активных элементов мощных лазеров методом ультразвуковой локации» Акустический журнал, 70, № 1, с. 57-64 (2024)

Контроль внутренней температуры активных элементов (АЭ) мощных лазеров необходим для их безопасной работы. В статье описана методика и устройство для мониторинга внутренней температуры АЭ лазеров. Измерения основаны на импульсном ультразвуковом (УЗ) зондировании и зависимости от температуры скорости звука в материале АЭ. Изменение скорости звука приводит к изменению фазы УЗ сигнала, прошедшего через объект, которое регистрируется описываемым устройством. Представлены результаты мониторинга температуры АЭ с помощью ультразвукового зондирования в процессе работы действующей лазерной установки.

Березина А.А. «Орбитальная прецессия в ограниченной задаче трех тел: точные представления» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 11, № 1, с. 185-197 (2024)

Рассмотрены аналитические представления для скорости апсидальной прецессии в эллиптической плоской ограниченной задаче трех тел в случае, когда орбита возмущающего тела – внешняя по отношению к орбите тестовой частицы. Аналитические выражения сопоставлены с численными данными, полученными в ходе массовых расчетов скорости прецессии. Получено аналитическое выражение для скорости апсидальной прецессии в виде степенного ряда по параметру, равному отношению больших полуосей орбит тестовой частицы и возмущающей планеты. Показано, что аналитические выражения для скорости апсидальной прецессии частицы надежны лишь на удалении от зоны нестабильности в окрестности орбиты возмущающей планеты. Вблизи же люка Виздома линейная вековая теория перестает работать. Предложена поправочная эмпирическая формула для вычисления скорости апсидальной прецессии при относительно высоких (но менее 0.5) эксцентриситетах частицы и возмущающей планеты. Предложенные формулы применены к описанию прецессии орбит в реальных экзопланетных системах.

Тузова А.А., Кузнецов А.Г., Назаров А.М., Захарьева О.В., Блинков А.П. «Гидроакустический модем СПбГМТУ – сравнение с конкурентами» Морские интеллектуальные технологии, № 1-1, с. 199-208 (2024)

Проведен обзор наиболее популярных гидроакустических модемов, использующихся робототехническими комплексами для передачи полезной информации под водой. Рассмотрены модемы зарубежных производителей (EvoLogics, DSPComm, Teledyne Benthos, Water Linked и др.) и российских производителей (AQUATELE.COM, UC&NL, СПбГМТУ). К каждому представленному в работе модему приведены его основные характеристики: рабочая дальность, полоса используемых частот, скорость передачи данных, потребляемая мощность в режимах приема и излучения и габаритные размеры устройства. На основе одной из важнейших характеристик модемов – рабочей дальности – проведено условное разделение всех рассмотренных устройств на три группы: модемы ближнего радиуса действия (до 1000 м), среднего радиуса действия (от 1000 до 3500 м) и дальнего радиуса действия (от 3500 м). В каждой их трех групп проведен сравнительных анализ модемов по трем характеристикам: скорости передачи данных, потребляемой мощности при излучении и массе устройства. По результатам сравнительного анализа был сделан вывод, что устройства, производимые в СПбГМТУ, сопоставимы по характеристикам с другими популярными моделями различных производителей, охватывают большой диапазон рабочих дальностей и могут составить конкуренцию модемам уже устоявшихся производителей.

Блинов А.О., Борисов А.В., Мухарлямов Р.Г., Гончарова И.А., Борисова В.Л. «Модель звена переменной длины с управляемой жесткостью и подвижным полюсом для экзокостюма аэрокосмического назначения» Труды Московского авиационного института, № 3(136), с. https://trudymai.ru/published.php?ID=180663 (2024)

Рассмотрена достаточно приближенная к реальности модель звена переменной длины, содержащая магнитно-реологическую жидкость для активного управления ее жесткостью под действием изменяющегося внешнего магнитного поля. Новизна модели заключается в наличии подвижного полюса в нижней точке звена с заданным законом движения. Таким образом, модель звена имеет семь степеней свободы: три поступательных движения полюса, три вращения вокруг полюса и переменная длина звена при движении верхней части относительно полюса. Динамика звена описывается уравнениями Лагранжа, составляющими систему семи обыкновенных дифференциальных уравнений второго порядка. В качестве модели управления выбран программный метод задания движения и на его основе определены моменты и силы, которые необходимо приложить для реализации заданных движений звена. Созданная модель звена при соединении в многозвенную конструкцию может найти применение при разработке экзокостюмов в виде скафандров, защитных экзоскелетов, усиливающих и поддерживающих физические возможности пилотов и космонавтов в авиакосмической отрасли.

Зайнабидинов С.З., Юлдашев Ш.У., Бобоев А.Й., Юнусалиев Н.Ю. «Рентгенодифракционные и электронно-микроскопические исследования металлооксидных пленок ZNO(S), полученных методом ультразвукового спрей-пиролиза» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 1, с. 78-92 (2024)

Получены образцы тонких пленок ZnO(S) толщиной примерно 400 нм, напыленных на кремниевую подложку методом ультразвукового спрей-пиролиза. Пленки имеют кристаллографическую ориентацию (001) со значениями параметров решетки а≪em>b=0,3265 нм и c=0,5212 нм. Нанокристаллиты ZnO_1–хS_х на поверхности пленки имеют характерные размеры в пределах 50–200 нм. Экспериментально определен параметр решетки нанокристаллитов: 0,7598 нм. Установлено уменьшение параметров решетки пленки ZnO и геометрических размеров нанокристаллитов на поверхности пленки под влиянием γ-облучения. Определено, что кристаллическое строение нанокристаллитов соответствует кубической решетке и принадлежит пространственной группе F43m с параметром решетки 0,7692 нм. По данным сканирующей электронной микроскопии, диаметр нанокристаллитов составляет 50–200 нм, нанокристаллиты растут перпендикулярно к подложке вдоль оси z с кристаллографической ориентацией (111). Установлено, что влияние γ-облучения дозой 5·10⁶ рад позволяет уменьшить размеры нанокристаллитов и приводит к изменению их плотности и геометрической формы

Клюев В.В., Бобров В.Т., Бобренко В.М., Борисов А.А., Калошин В.А., Лёвочкин П.С., Сляднев А.М. «Исследования, разработка и внедрение методов и технологий акустической тензометрии разъемных соединений жидкостных ракетных двигателей для космических ракет-носителей» Контроль. Диагностика, 27, № 5, с. 30-43 (2024)

Представлен обзор результатов исследований, разработки и внедрения методов и технологий акустической тензометрии разъемных соединений жидкостных ракетных двигателей для космических ракет-носителей. Дано краткое описание методов измерения приращения времени распространения ультразвуковых продольных волн и отношения скоростей продольных и сдвиговых волн. Изложено описание разработанного и введенного в действие ГОСТ Р 52889–2007 «Контроль неразрушающий. Акустический метод контроля усилия затяжки резьбовых соединений. Общие требования». Приведено описание акустических тензометров, в том числе штатно эксплуатирующихся на НПО «Энергомаш». Дано краткое описание специализированной программы «Акустический тензометр», а также комплекта стандартных образцов для контроля работоспособности и предварительной настройки приборов и градуировочного стенда. Описан усовершенствованный специалистами НПО «Энергомаш» метод акустической тензометрии по соотношению скоростей продольных и сдвиговых волн. Применение метода акустической тензометрии затяжки разъемных соединений, наряду с совершенствованием технологии производства жидкостного ракетного двигателя, позволило полностью ликвидировать отказы по протечкам и нарушению герметичности.

Клюев В.В., Бобров В.Т., Бобренко В.М., Борисов А.А., Калошин В.А., Лёвочкин П.С., Сляднев А.М. «Исследования, разработка и внедрение методов и технологий акустической тензометрии разъемных соединений жидкостных ракетных двигателей для космических ракет-носителей» Контроль. Диагностика, 27, № 5, с. 30-43 (2024)

Представлен обзор результатов исследований, разработки и внедрения методов и технологий акустической тензометрии разъемных соединений жидкостных ракетных двигателей для космических ракет-носителей. Дано краткое описание методов измерения приращения времени распространения ультразвуковых продольных волн и отношения скоростей продольных и сдвиговых волн. Изложено описание разработанного и введенного в действие ГОСТ Р 52889–2007 «Контроль неразрушающий. Акустический метод контроля усилия затяжки резьбовых соединений. Общие требования». Приведено описание акустических тензометров, в том числе штатно эксплуатирующихся на НПО «Энергомаш». Дано краткое описание специализированной программы «Акустический тензометр», а также комплекта стандартных образцов для контроля работоспособности и предварительной настройки приборов и градуировочного стенда. Описан усовершенствованный специалистами НПО «Энергомаш» метод акустической тензометрии по соотношению скоростей продольных и сдвиговых волн. Применение метода акустической тензометрии затяжки разъемных соединений, наряду с совершенствованием технологии производства жидкостного ракетного двигателя, позволило полностью ликвидировать отказы по протечкам и нарушению герметичности.

Будадин О.Н., Разин А.Ф., Пичугин А.Н., Анискович В.А., Борисенко В.В., Богачев А.С., Рыков А.Н. «Автоматизированная система ультразвукового бесконтактного неразрушающего контроля качества композитных изделий с поверхностью сложной формы» Контроль. Диагностика, 27, № 7, с. 16-23 (2024)

Описана разработанная и сданная в промышленную эксплуатацию универсальная автоматизированная система ультразвукового бесконтактного контроля сложнопрофильных изделий из композитных материалов. Экспериментальные исследования и результаты промышленной эксплуатации наглядно показали, что разработанные автоматизированная система контроля и алгоритм обработки информации обеспечивают заданную достоверность выявления дефектов в изделиях, при этом осуществляется: автоматическая адаптация системы контроля к изделиям с произвольной формой поверхности путем ее настройки по 3D-модели изделия, закладываемой в систему управления, что позволяет значительно расширить номенклатуру контролируемых изделий без существенной доработки системы контроля; повышение помехозащищенности и обнаружение дефектов по адаптивным алгоритмам с заданной погрешностью с применением специальных алгоритмов обработки сигналов; автоматический контроль изделий со сложной формой поверхности с изменением режимов контроля; автоматизированная регистрация выявленных дефектов на поверхности контролируемого изделия.

Богачев В.А., Немцева А.В., Стариков Ф.А. «Формирование изображения звезды при влиянии углового анизопланатизма в турбулентной атмосфере» Журнал технической физики, 94, № 6, с. 827-837 (2024)

Проведено трехмерное численное моделирование распространения излучения естественной звезды через турбулентную атмосферу к телескопу, расположенному на Земле, а также получения ее изображения с помощью адаптивной оптики и техники лазерного опорного источника. Проведена верификация расчетной модели. Исследована и сравнена с приближенными аналитическими данными точность определения угловой координаты звезды с помощью излучения второй естественной звезды, находящейся за пределами изопланарной области, при различном внешнем масштабе турбулентности. Ключевые слова: численное моделирование, турбулентная атмосфера, внешний масштаб турбулентности, угловой анизопланатизм.

Титов С.А., Богаченков А.Н. «Визуализация и характеризация малых объектов в линзовом акустическом микроскопе с двумерной решеткой» RUSSIAN TECHNOLOGICAL JOURNAL (Предыдущее название: Российский технологический журнал (с 2016 по 2021 гг.), Вестник МГТУ МИРЭА (с 2013 по 2015 гг.), 6, № 6, с. 66-73 (2018)

Обсуждается применение линзового многоэлементного акустического микроскопа для визуализации и количественной характеризации неоднородностей, размеры которых сравнимы с пространственной разрешающей способностью. В параксиальном приближении найдено, что регистрируемый пространственно-временной сигнал ультразвуковой решетки микроскопа может рассматриваться как оценка функции рассеяния визуализируемых объектов. Теоретически установлено, что функции рассеяния наблюдаемых неоднородностей могут быть использованы для интерпретации особенностей, наблюдаемых в формируемых акустических изображениях. Показано, что конечный размер элементов решетки ограничивает угловую разрешающую способность метода, приводя к сглаживанию результатов измерения функции рассеяния. Экспериментальная апробация предложенного метода выполнена с помощью разработанного прототипа микроскопа с двумерной решеткой квадратных элементов и полистироловой сферической акустической линзой. Подтверждено в эксперименте, что пространственная разрешающая способность прибора соответствует теоретической оценке, получаемой по классическому критерию. Приведены результаты формирования изображений малых плоских отражателей с разными углами наклона, полученные путем электронного сканирования. Показано, что сигнал решетки, являющийся оценкой функции рассеяния, является более информативным для количественной характеризации малых неоднородностей по сравнению с их акустическими изображениями. Ключевые слова: акустическая микроскопия, ультразвуковая решетка, количественная характеризация.

Титов С.А., Маев Р.Г., Богаченков А.Н. «Линзовый акустический микроскоп с линейной решеткой в режиме измерения параметров слоистых объектов» Вестник Гродненского государственного ун-та им. Янки Купалы. Серия 2. Математика. Физика. Информатика, компьютерная инженерия и менеджмент, 6, № 2, с. 25-30 (2016)

Предложен акустический микроскоп с ультразвуковой решеткой и цилиндрической линзой, предназначенный для количественной характеризации слоистых областей исследуемого объекта. Разработан метод определения по регистрируемому пространственно-временному сигналу решетки микроскопа толщины слоя и скоростей продольной и поперечной волн в материале слоя. На примере тестового образца показано, что погрешность измерений составляет примерно 1% для толщины и скорости продольной волны и 3% – для скорости поперечной волны. Ключевые слова: акустическая микроскопия, ультразвуковая решетка, количественная характеризация

Богомолов В.В. «Позиционирование автономного необитаемого подводного аппарата с одновременной обработкой текущих и сохраненных измерений дальностей от менее чем трех гидроакустических маяков» Подводные исследования и робототехника, 37, № 1, с. 58-67 (2024)

Разработан рекуррентный алгоритм определения координат автономного необитаемого подводного аппарата с использованием разномоментных измерений дальностей до гидроакустических маяков, лага и курсоуказателя при неизвестных априорных координатах подводного аппарата. Число одновременно используемых маяков может быть произвольным, но есть по крайней мере один момент, в который измерения поступают от не менее чем трех маяков. В этот момент для получения начальной точки линеаризации измерений используется приближенный аналитический способ. Предполагается, что в предшествующие моменты измерения сохранены для последующей обработки. В алгоритме используются два фильтра, параллельно обрабатывающие сохраненные и текущие измерения. Результаты двух фильтров комплексируются с применением так называемых фиктивных измерений. Представлены результаты моделирования и обработки натурных данных, подтверждающие эффективность разработанного алгоритма.

Бодрова И.В., Муртазов А.К. «Солнечное излучение как абиотический фактор устойчивости биосферы и эволюция климата Земли» Экологические системы и приборы, № 6, с. 3-9 (2024)

Проведен анализ эволюции основного абиотического фактора устойчивости биосферы – солнечного излучения и ее связи с эволюцией климата Земли. Ключевые слова: солнечное излучение, климат, эволюция.

Геворский А.В., Костин М.С., Бойков К.А. «Программно-архитектурная конфигурация многофункционального ADSP-модуля сигнального медиатестирования аудиоустройств» RUSSIAN TECHNOLOGICAL JOURNAL (Предыдущее название: Российский технологический журнал (с 2016 по 2021 гг.), Вестник МГТУ МИРЭА (с 2013 по 2015 гг.), 12, № 1, с. 30-58 (2024)

Цель статьи – программно-архитектурная разработка и параметрический анализ многофункционального аудиомодуля на базе ADSP-процессора (audio digital signal processor) ADAU1701 в среде SigmaStudio для тестирования аудиоустройств в следующих режимах: маршрутизация балансных и небалансных аудиоканалов по дифференциальной схеме «Di-Box/R Di-Box»; пространственно-временная и динамическая аудиообработка; трехполосное моноканальное кросс-разделение с независимой эквализацией; коррекция амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) аудиоканала со следящим режекторным автоподавлением электроакустической положительной обратной связи (ПОС) в заданной спектральной полосе. Методы. Использованы методы визуально-графического архитектурного программирования аудиомодулей в программных средствах SigmaStudio и Flowstone, алгоритмы сигнальных аудиоизмерений и анализа экспериментальных данных в REW и Soundcard Oscilloscope. Результаты. Исследованы характеристики схемы «Di-Box/R Di-Box» для оценки влияния дифференциального преобразования сигнала на отношение сигнал/шум в аудиоканале. Приведены характеристики субмодулей реверберации и сатурации. Показано влияние режимов эквализации на коррекцию АЧХ студийного аудиомонитора. Исследовано воздействие аудиокомпрессора на динамический диапазон и уровень выходного сигнала. Проведены результаты экспериментального исследования субмодуля компенсационной коррекции АЧХ аудиомонитора при помощи согласованной фильтрации, а также получены спектральные характеристики субмодуля автоподавления электроакустической ПОС.Выводы. Разработана программная архитектура многофункционального аудиомодуля на ADSP-процессоре ADAU1701 для тестирования и отладки медиаустройств в заданном спектрально-динамическом диапазоне. Балансная маршрутизация в 20 раз снижает влияние наводимых на аудиоканал шумов, что позволяет калибровать звукоснимающие аудиоустройства. Субмодуль аудиообработки обеспечивает компрессионную характеристику с динамическим диапазоном от –27 до 18.6 дБ с возможностью эквализационной параметризации в диапазоне 0.04–18 кГц; реверберационную характеристику в диапазоне 0.5–3000 мс; аудиоканальное кросс-разделение на 3 частотных поддиапазона с регулировкой АЧХ в динамическом диапазоне от –30 до 30 дБ. Субмодуль автокоррекции АЧХ позволяет снизить на 40 дБ динамическую неравномерность АЧХ. Субмодуль автоподавления электроакустической ПОС обеспечивает режекторное формантоподавление до –100 дБ при входном динамическом диапазоне от –50 до 80 дБ.

Больбасова Л.А., Ермаков С.А., Лукин В.П. «Влияние ширины спектральной линии лазерного излучения на яркость натриевой лазерной опорной звезды в условиях среднеширотной атмосферы» Оптика атмосферы и океана, 37, № 8, с. 705-710 (2024)

Техника лазерных опорных звезд (ЛОЗ) является неотъемлемой частью современных адаптивных оптических систем наземных телескопов. Требования к энергетическим, спектральным и пространственно-временным характеристикам лазерного излучателя для создания натриевых ЛОЗ, как и к адаптивной оптической системе в целом, во многом связаны с атмосферными параметрами места расположения телескопа. Одним из аспектов оптимизации яркости натриевой ЛОЗ является выбор ширины линии лазерного излучения. На основе численного моделирования взаимодействия поляризованного лазерного излучения с круговой поляризацией с мезосферными атомами натрия в условиях среднеширотной атмосферы РФ оценено влияние ширины спектральной линии (от 10 МГц до 3,5 ГГц) лазерного излучения на величину обратного потока фотонов от натриевой лазерной опорной звезды. Эти исследования необходимы для определения требований к параметрам излучателя при создании ЛОЗ. Показано, что использование широкоплосных лазерных источников приводит к уменьшению числа фотонов от ЛОЗ. Эти результаты могут быть использованы при разработке адаптивных оптических систем, работающих по сигналу лазерной опорной звезды.

Больбасова Л.А., Лукин В.П., Соин Е.Л. «Экспериментальные исследования влияния потери данных измерений на качество реконструкции искажённого атмосферной турбулентностью волнового фронта датчиком Шэка–Гартмана» Оптический журнал, 91, № 8, с. 25-34 (2024)

Предмет исследования. Искажённый атмосферной турбулентностью волновой фронт лазерного излучения. Цель работы. Экспериментальная оценка влияния потери данных измерений при виньетировании и центральном экранировании входного зрачка оптической системы на реконструкцию датчиком Шэка–Гартмана, искажённого атмосферной турбулентностью волнового фронта лазерного излучения, распространяющегося на горизонтальной атмосферной трассе. Метод. Экспериментальные исследования выполнены при распространении лазерного излучения на горизонтальной атмосферной трассе для различных коэффициентов экранирования и виньетирования. Результаты анализируется в терминах полиномов Цернике. Основные результаты. Представлены результаты экспериментальных исследований реконструкции волнового фронта лазерного излучения, искажённого атмосферной турбулентностью, датчиком Шэка–Гартмана при виньетировании и центральном экранировании входного зрачка оптической системы. Показано, что влияние центрального экранирования несущественно для восстановления волнового фронта, и только имеющее место занижение сферической аберрации может потребовать доработки алгоритма адаптивной коррекции при работе систем адаптивной оптики. При виньетировании зрачка наиболее завышены значения аберрации кома. Практическая значимость. Датчик волнового фронта – ключевой элемент адаптивной оптической системы, от правильности измерений которого зависит конечный результат коррекции искажений волнового фронта оптического излучения. Полученные в работе результаты исследования имеют значение при разработке адаптивных оптических систем передачи и фокусировки лазерного излучения сквозь атмосферу.

Большаков Р.С., Гозбенко В.Е., Выонг К.Ч. «Математическое моделирование динамических состояний вибрационных машин» Труды Московского авиационного института, № 133, с. https://trudymai.ru/published.php?ID=177652 (2023)

Рассмотрены оценки динамического состояния технического объекта в виде вибрационной технологической машины, используемой при реализации технологических процессов, связанных, в частности, с вибрационным упрочнением длинномерных деталей. Рассматриваемый технический объект содержит массоинерционные и упругие элементы. Предложено использование подходов структурного математического моделирования, основанных на применении динамических аналогов исходных расчетных схем вибрационных технологических машин в виде механических колебательных систем с несколькими степенями свободы, представляющих собой структурные схемы систем автоматического управления. Оцениваются возможности изменения динамического состояния вибрационной технологической машины за счёт корректировки параметров составляющих элементов для получения устойчивых динамических режимов работы рассматриваемого технологического оборудования.

Гонтаренко А.А., Большакова О.С. «Решение обратных задач аэродинамики для невыпуклых форм» Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика, 14, № 1, с. 76-80 (2011)

Предложен метод численного решения задачи построения профиля невыпуклого тела по заданному распределению скорости на его поверхности. В основу метода положено интегральное уравнение Фредгольма II рода. Рассмотрены параметризации, использующие хордовую (x(q), y(q)) и угловую (r(b), b) диаграммы распределения данных. Приведены примеры численных расчетов.

Балега Ю.Ю., Бондур В.Г., Гарнов С.В., Зелёный Л.М., Казаков Д.И., Кведер В.В., Левченко А.А., Матвеев В.А., Месяц Г.А., Руденко О.В., Сергеев А.М., Шустов Б.М. «Иван Александрович Щербаков (к 80-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 194, № 7, с. 791-792 (2024)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.2024.06.039702

Шатина А.В., Борец А.С. «Математическая модель гравитационного потенциала планеты с учетом приливных деформаций» RUSSIAN TECHNOLOGICAL JOURNAL (Предыдущее название: Российский технологический журнал (с 2016 по 2021 гг.), Вестник МГТУ МИРЭА (с 2013 по 2015 гг.), 12, № 2, с. 77-89 (2024)

Цели. В работе исследуется гравитационный потенциал вязкоупругой планеты, совершающей движение в гравитационном поле массивного притягивающего центра (звезды), спутника и еще одной или нескольких планет, движущихся по кеплеровским эллиптическим орбитам относительно притягивающего центра. Отличные от вязкоупругой планеты небесные тела моделируются материальными точками. В рамках линейной модели теории вязкоупругости решается задача нахождения вектора упругого смещения. Традиционно для определения гравитационного поля Земли используется модель твердого тела, а учет приливных деформаций отражается в виде малых поправок к коэффициентам модели геопотенциала. В данной работе для учета приливных эффектов используется модель вязкоупругого шара. Актуальность темы исследования связана с высокоточным прогнозированием движения искусственных спутников Земли, высокоточным измерением гравитационного поля Земли. Методы. Используются асимптотические и аналитические методы, разработанные В.Г. Вильке для механических систем, содержащих вязкоупругие элементы большой жесткости, методы классической механики, математического анализа. Построение графиков выполнено с помощью математического пакета Octave. Результаты. На основе решения квазистатической задачи теории упругости путем вычисления тройных интегралов по шаровой области получена формула для гравитационного потенциала деформируемой планеты, а также вычислен гравитационный потенциал Земли с учетом твердотельных приливных эффектов от Луны, Солнца и Венеры во внешней точке. Построены графики, показывающие зависимость гравитационного потенциала Земли от времени. Выводы. Из полученных теоретических и численных результатов следует, что основной вклад в гравитационный потенциал Земли вносят Луна и Солнце. Влияние других планет Солнечной системы мало. Значение гравитационного потенциала во внешней точке Земли с учетом приливных эффектов зависит как от положения точки в подвижной системе координат, так и от взаимного расположения небесных тел.

Будадин О.Н., Разин А.Ф., Пичугин А.Н., Анискович В.А., Борисенко В.В., Богачев А.С., Рыков А.Н. «Автоматизированная система ультразвукового бесконтактного неразрушающего контроля качества композитных изделий с поверхностью сложной формы» Контроль. Диагностика, 27, № 7, с. 16-23 (2024)

Описана разработанная и сданная в промышленную эксплуатацию универсальная автоматизированная система ультразвукового бесконтактного контроля сложнопрофильных изделий из композитных материалов. Экспериментальные исследования и результаты промышленной эксплуатации наглядно показали, что разработанные автоматизированная система контроля и алгоритм обработки информации обеспечивают заданную достоверность выявления дефектов в изделиях, при этом осуществляется: автоматическая адаптация системы контроля к изделиям с произвольной формой поверхности путем ее настройки по 3D-модели изделия, закладываемой в систему управления, что позволяет значительно расширить номенклатуру контролируемых изделий без существенной доработки системы контроля; повышение помехозащищенности и обнаружение дефектов по адаптивным алгоритмам с заданной погрешностью с применением специальных алгоритмов обработки сигналов; автоматический контроль изделий со сложной формой поверхности с изменением режимов контроля; автоматизированная регистрация выявленных дефектов на поверхности контролируемого изделия.

Клюев В.В., Бобров В.Т., Бобренко В.М., Борисов А.А., Калошин В.А., Лёвочкин П.С., Сляднев А.М. «Исследования, разработка и внедрение методов и технологий акустической тензометрии разъемных соединений жидкостных ракетных двигателей для космических ракет-носителей» Контроль. Диагностика, 27, № 5, с. 30-43 (2024)

Представлен обзор результатов исследований, разработки и внедрения методов и технологий акустической тензометрии разъемных соединений жидкостных ракетных двигателей для космических ракет-носителей. Дано краткое описание методов измерения приращения времени распространения ультразвуковых продольных волн и отношения скоростей продольных и сдвиговых волн. Изложено описание разработанного и введенного в действие ГОСТ Р 52889–2007 «Контроль неразрушающий. Акустический метод контроля усилия затяжки резьбовых соединений. Общие требования». Приведено описание акустических тензометров, в том числе штатно эксплуатирующихся на НПО «Энергомаш». Дано краткое описание специализированной программы «Акустический тензометр», а также комплекта стандартных образцов для контроля работоспособности и предварительной настройки приборов и градуировочного стенда. Описан усовершенствованный специалистами НПО «Энергомаш» метод акустической тензометрии по соотношению скоростей продольных и сдвиговых волн. Применение метода акустической тензометрии затяжки разъемных соединений, наряду с совершенствованием технологии производства жидкостного ракетного двигателя, позволило полностью ликвидировать отказы по протечкам и нарушению герметичности.

Блинов А.О., Борисов А.В., Мухарлямов Р.Г., Гончарова И.А., Борисова В.Л. «Модель звена переменной длины с управляемой жесткостью и подвижным полюсом для экзокостюма аэрокосмического назначения» Труды Московского авиационного института, № 3(136), с. https://trudymai.ru/published.php?ID=180663 (2024)

Рассмотрена достаточно приближенная к реальности модель звена переменной длины, содержащая магнитно-реологическую жидкость для активного управления ее жесткостью под действием изменяющегося внешнего магнитного поля. Новизна модели заключается в наличии подвижного полюса в нижней точке звена с заданным законом движения. Таким образом, модель звена имеет семь степеней свободы: три поступательных движения полюса, три вращения вокруг полюса и переменная длина звена при движении верхней части относительно полюса. Динамика звена описывается уравнениями Лагранжа, составляющими систему семи обыкновенных дифференциальных уравнений второго порядка. В качестве модели управления выбран программный метод задания движения и на его основе определены моменты и силы, которые необходимо приложить для реализации заданных движений звена. Созданная модель звена при соединении в многозвенную конструкцию может найти применение при разработке экзокостюмов в виде скафандров, защитных экзоскелетов, усиливающих и поддерживающих физические возможности пилотов и космонавтов в авиакосмической отрасли.

Борисов В.Е., Константиновская Т.В., Луцкий А.Е. «Численное исследование влияния генератора вихрей на сверхзвуковое обтекание крыла» Математическое моделирование, 36, № 4, с. 3-23 (2024)

Представлены результаты численного исследования и анализа влияния вихревых структур, сходящих с расположенного выше по потоку крыла-генератора, на обтекание сверхзвуковым потоком основного крыла. Рассматривается, в том числе, влияние размаха крыла-генератора.

Блинов А.О., Борисов А.В., Мухарлямов Р.Г., Гончарова И.А., Борисова В.Л. «Модель звена переменной длины с управляемой жесткостью и подвижным полюсом для экзокостюма аэрокосмического назначения» Труды Московского авиационного института, № 3(136), с. https://trudymai.ru/published.php?ID=180663 (2024)

Рассмотрена достаточно приближенная к реальности модель звена переменной длины, содержащая магнитно-реологическую жидкость для активного управления ее жесткостью под действием изменяющегося внешнего магнитного поля. Новизна модели заключается в наличии подвижного полюса в нижней точке звена с заданным законом движения. Таким образом, модель звена имеет семь степеней свободы: три поступательных движения полюса, три вращения вокруг полюса и переменная длина звена при движении верхней части относительно полюса. Динамика звена описывается уравнениями Лагранжа, составляющими систему семи обыкновенных дифференциальных уравнений второго порядка. В качестве модели управления выбран программный метод задания движения и на его основе определены моменты и силы, которые необходимо приложить для реализации заданных движений звена. Созданная модель звена при соединении в многозвенную конструкцию может найти применение при разработке экзокостюмов в виде скафандров, защитных экзоскелетов, усиливающих и поддерживающих физические возможности пилотов и космонавтов в авиакосмической отрасли.

Королева Ю.Л., Хохлов А.И., Николаев Д.А., Борисова Н.В., Матыленко М.Г. «Формирование подхода к моделированию операций орбитальной сборки реконфигурируемого космического аппарата на геостационарной орбите» Сибирский журнал науки и технологий. Ранее "Вестник Сибирского государственного аэрокосмического ун-та им. акад. М.Ф. Решетнева" (с 2002 по 2017), "Вестник Сибирской аэрокосмической академии им. академика М.Ф. Решетнева" (с 2000 по 2002 год), 24, № 3, с. 527-536 (2023)

Целью исследования является формирование подхода к моделированию операций орбитальной сборки реконфигурируемого космического аппарата (РКА) на геостационарной орбите. Реконфигурируемые космические аппараты представляют собой совокупность модульных космических аппаратов (МКА), где, в частном случае, на один МКА могут быть возложены функции модуля служебных систем (МСС), а на второй – функции модуля полезной нагрузки (МПН). Для обеспечения сборки РКА либо замены какого-то МКА, например, в случае его отказа, на новый, необходимо обеспечить решение задачи сближения МКА с РКА. В статье проведен анализ и исследование работы системы управления движением МКА во время выполнения сближения МКА с РКА. Сформирован перечень необходимых математических моделей для осуществления операций при решении задачи сближения МКА с РКА, а также представлена структурная схема взаимодействия математических моделей. В работе представлено краткое описание математического аппарата, позволяющего осуществить моделирование операций сближения МКА с РКА. Данный математический аппарат включает в себя модель орбитального движения МКА и РКА, модели углового движения МКА и РКА, чувствительных элементов и исполнительных органов. В данной работе математическое моделирование операций сближения МКА с РКА рассматривается как предмет исследования. Объектом исследования является система управления движением МКА, обеспечивающая реализацию сближения РКА на геостационарной орбите.

Петухов Ю.В., Бородина Е.Л. «Влияние слаборасходящегося акустического пучка на формирование пространственно-временной структуры импульсных сигналов в подводном звуковом канале» Акустический журнал, 70, № 2, с. 225-231 (2024)

На примере типичного для Филиппинского моря подводного звукового канала численным моделированием с использованием модовой теории установлено, что при экспериментальных исследованиях распространения взрывных сигналов Р.А. Вадовым впервые наблюдалось проявление слаборасходящегося пучка в пространственно-временной структуре акустического поля, состоящее в регистрации при определенных расположениях корреспондирующих точек в океаническом волноводе наряду с классическими четверками импульсов дополнительных акустических сигналов с малыми временными задержками по отношению к ним.

Босаков С.В., Козунова О.В. «Функции Грина для статически неопределимых однопролетных балок» Наука и техника, 23, № 4, с. 289-294 (2024)

В зависимости от класса в инженерной практике различают решаемые задачи: статические/динамические, плоские/пространственные, контактные/с частичным или краевым опиранием и др. Давление рельса на шпалу, колонны на фундамент, плит перекрытия на стены, фундамента на грунтовое основание – все это типичные примеры практических задач, приводящие к необходимости решения краевых задач – математически и контактных – физически. Из математических постановок контактных задач конструкций, лежащих на упругом основании, известно, что основу их решения составляет поиск закона распределения реактивных давлений на контакте конструкции с основанием, который сложным образом зависит от жесткости конструкции, упругих характеристик основания, внешней нагрузки, характера закрепления конструкции. При решении многих краевых и начально-краевых задачах строительной механики и теории упругости, таких как решение классического однородного уравнения методом собственных функций, при некоторых граничных условиях, вытекающих из рода закрепления балки на концах, важную, порой определяющую, роль играют фундаментальные функции оператора x^IV, которые получили свою базовую трактовку академиком А.Н. Крыловым. Однако вычисления по этим формулам весьма затруднительны из-за математических ограничений и громоздкости выражений. В связи с этим в предлагаемой работе использованы собственные функции дифференциального уравнения изгибных колебаний статически неопределимых однопролетных балок для построения функции Грина в виде бесконечного ряда по этим собственным функциям. Построены точные выражения для определения прогибов балок от сосредоточенной силы. Полученные выражения представлены через элементарные функции, носят общий характер и дают возможность решать разнообразные задачи статики, динамики и устойчивости рассматриваемых балок. Авторами получены численные результаты для изгибающих моментов и прогибов защемленной балки и балки с защемленной и шарнирной опорами с использованием компьютерного пакета MATHEMATICA.

Бражкин В.В. «Метастабильные объекты во Вселенной и их возможная связь со “стрелой времени”» Письма в ЖЭТФ, 119, № 12, с. 948-952 (2024)

Обсуждается связь наличия во Вселенной метастабильных объектов с различным “временем жизни” с ростом энтропии и “стрелой времени”. Конечное “время жизни” метастабильных объектов позволяет приписать многим из них существование собственных “локальных часов”. Распад любой метастабильной системы во Вселенной приводит к образованию более стабильных объектов и к испусканию фотонов и других частиц. Эти фотоны и частицы взаимодействуют с частицами более стабильных подсистем во Вселенной, что приводит к их эргодичности. Испускание фотонов в расширяющейся Вселенной при распаде метастабильных состояний делает эти процессы необратимыми и задает “стрелу времени”, несмотря на обратимость физических уравнений, описывающих данные процессы.

Будадин О.Н., Разин А.Ф., Пичугин А.Н., Анискович В.А., Борисенко В.В., Богачев А.С., Рыков А.Н. «Автоматизированная система ультразвукового бесконтактного неразрушающего контроля качества композитных изделий с поверхностью сложной формы» Контроль. Диагностика, 27, № 7, с. 16-23 (2024)

Описана разработанная и сданная в промышленную эксплуатацию универсальная автоматизированная система ультразвукового бесконтактного контроля сложнопрофильных изделий из композитных материалов. Экспериментальные исследования и результаты промышленной эксплуатации наглядно показали, что разработанные автоматизированная система контроля и алгоритм обработки информации обеспечивают заданную достоверность выявления дефектов в изделиях, при этом осуществляется: автоматическая адаптация системы контроля к изделиям с произвольной формой поверхности путем ее настройки по 3D-модели изделия, закладываемой в систему управления, что позволяет значительно расширить номенклатуру контролируемых изделий без существенной доработки системы контроля; повышение помехозащищенности и обнаружение дефектов по адаптивным алгоритмам с заданной погрешностью с применением специальных алгоритмов обработки сигналов; автоматический контроль изделий со сложной формой поверхности с изменением режимов контроля; автоматизированная регистрация выявленных дефектов на поверхности контролируемого изделия.

Будовский А.В., Булыгин Ю.И., Сафронов А.Е. «Технико-экономическое обоснование выбора между активными и пассивными методами шумо- и вибро- подавления в цехах розлива жидкостей» Инженерный вестник Дона, № 9, http://www.ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_27N8y24_budovskiy_bulygin_safronov.pdf_5ec61cd042.pdf (2024)

Безопасность труда – один из важных аспектов организации труда на производстве. Отечественные машины и агрегаты, эксплуатирующиеся в пищевой промышленности, пока не позволяют исключить воздействие вредных и опасных производственных факторов, сделать труд сотрудников безопасным. В данном контексте важны исследования активных и пассивных методов шумо- и вибро- подавления, их эффективности при обеспечении нормализованных условий труда рабочих на примере конкретного производства. Существующие исследования, как правило, при выборе методов защиты фокусируются на одном критерии. Однако, при решении данной задачи, целесообразен комплексный подход. Целью данного исследования являлся выбор рационального метода защиты персонала от воздействия шумового фактора и вибрации на основе экономического обоснования эффективных технических решений. Полученные результаты исследования позволяют при проектировании системы безопасности учитывать критерии оценки обоснованности и приемлемости выбора того или иного метода защиты, в том числе с позиций технико-экономического расчета. Приведенное исследование показало целесообразность импортозамещения в отрасли пищевкусовой промышленности, а также корреляцию между вводимыми системами защиты и повышением уровня безопасности. Приведенный алгоритм техникоэкономического обоснования обладает свойствами масштабности и обобщенностью. Его можно успешно реализовать при выборе методов защиты от воздействия других вредных производственных факторов, встречающихся в различных отраслях промышленности. Ключевые слова: акустический фактор, методы защиты, активный и пассивный методы, экономическое обоснование, уровни звукового давления, экспериментальные данные

Акулова Н.А., Бузникова Л.А., Шатина А.В. «Влияние взаимных гравитационных возмущений планет Солнечной системы на эволюцию эксцентриситетов и наклонений их орбит» RUSSIAN TECHNOLOGICAL JOURNAL (Предыдущее название: Российский технологический журнал (с 2016 по 2021 гг.), Вестник МГТУ МИРЭА (с 2013 по 2015 гг.), 5, № 3, с. 130-137 (2017)

Рассматривается классическая задача N тел в предположении, что масса одного тела (Солнца) много больше масс остальных взаимно тяготеющих тел. В качестве невозмущенного движения принимается движение планеты по эллиптической орбите, в одном из фокусов которой находится Солнце. Система уравнений движения выведена в барицентрической системе координат с использованием канонических переменных Делоне. На основе усредненной системы уравнений движения найдены функции, описывающие эволюцию эксцентриситета и наклонения орбиты отдельно взятой планеты, возникающие из-за сил взаимного притяжения со стороны других планет. Получены численные оценки скорости изменения эксцентриситета и наклонения орбиты для каждой из планет Солнечной системы. Ключевые слова: задача N тел, барицентр, переменные Делоне, элементы орбиты, возмущенное движение, метод усреднения.

Булкин В.В., Калиниченко М.В. «Анализ акустошумовой обстановки на улицах промышленного города (на примере Мурома)» Экологические системы и приборы, № 5, с. 3-9 (2024)

Акустический шум продолжает оставаться одним из самых значимых внешних факторов, оказывающих воздействие на человека. Под его воздействием усиливается раздражительность, снижается работоспособность, формируются профессиональные заболевания работников в различных отраслях производства, повышается утомляемость простых жителей городов. В городской среде одним из основных источников акустического шума является транспорт различного вида. В работе проводится анализ шумовой обстановки на территории одного из городов Владимирской области – Мурома. На основе анализа транспортных потоков выявлены узлы напряжённости с точки зрения интенсивности движения по основным транспортным артериям города. Представлены результаты измерений уровня шума в этих зонах. Измерения проводились в периоды 7–9 часов, 11–13 часов и 17–19 часов, в рабочие дни: в понедельник, среду и пятницу. Показано, что превышение уровня санитарных норм при интенсивном движении автотранспорта может быть существенным (от 22 до 38 дБ). Ключевые слова: акустический шум, транспортные потоки, измерение уровня шума, распространение шума, фоновые значения, средние значения уровня шума.

Будовский А.В., Булыгин Ю.И., Сафронов А.Е. «Технико-экономическое обоснование выбора между активными и пассивными методами шумо- и вибро- подавления в цехах розлива жидкостей» Инженерный вестник Дона, № 9, http://www.ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_27N8y24_budovskiy_bulygin_safronov.pdf_5ec61cd042.pdf (2024)

Безопасность труда – один из важных аспектов организации труда на производстве. Отечественные машины и агрегаты, эксплуатирующиеся в пищевой промышленности, пока не позволяют исключить воздействие вредных и опасных производственных факторов, сделать труд сотрудников безопасным. В данном контексте важны исследования активных и пассивных методов шумо- и вибро- подавления, их эффективности при обеспечении нормализованных условий труда рабочих на примере конкретного производства. Существующие исследования, как правило, при выборе методов защиты фокусируются на одном критерии. Однако, при решении данной задачи, целесообразен комплексный подход. Целью данного исследования являлся выбор рационального метода защиты персонала от воздействия шумового фактора и вибрации на основе экономического обоснования эффективных технических решений. Полученные результаты исследования позволяют при проектировании системы безопасности учитывать критерии оценки обоснованности и приемлемости выбора того или иного метода защиты, в том числе с позиций технико-экономического расчета. Приведенное исследование показало целесообразность импортозамещения в отрасли пищевкусовой промышленности, а также корреляцию между вводимыми системами защиты и повышением уровня безопасности. Приведенный алгоритм техникоэкономического обоснования обладает свойствами масштабности и обобщенностью. Его можно успешно реализовать при выборе методов защиты от воздействия других вредных производственных факторов, встречающихся в различных отраслях промышленности. Ключевые слова: акустический фактор, методы защиты, активный и пассивный методы, экономическое обоснование, уровни звукового давления, экспериментальные данные

Степаненко Д.А., Бунчук К.А. «Определение эксплуатационных параметров ультразвуковых колебательных систем интегральным методом свободных колебаний» Международный научно-технический сборник «Теоретическая и прикладная механика», № 37, с. 45-53 (2022)

С учетом широкого применения ультразвуковой техники и технологии в инженерии, медицине, научных исследованиях и других сферах деятельности человека важными научно-практическими задачами являются разработка и совершенствование экспериментальных и теоретических методов определения эксплуатационных параметров ультразвуковых колебательных систем (УЗКС). Основными характеристиками УЗКС, которые необходимо учитывать при разработке и эксплуатации, являются собственные частоты колебаний и механическая добротность. Собственные частоты выбираются с учетом области применения УЗКС и требований к габаритным размерам, в частности, при разработке УЗКС для применения в хирургии правильный выбор рабочей частоты позволяет обеспечить селективность рассечения биологических тканей в ходе операции, например, обеспечить рассечение костной ткани при сохранении целостности нервных и сосудистых структур. Повышение собственных частот позволяет снизить габаритные размеры УЗКС, что важно для практических приложений, требующих миниатюризации инструмента, таких как микрохирургия и сварка компонентов изделий микроэлектронной техники. Механическая добротность характеризует потери энергии в УЗКС, в частности, потери, связанные с тепловыделением в результате внутреннего трения: для достижения максимального КПД УЗКС должна обладать высокой механической добротностью. Механическая добротность связана с шириной резонансных пиков амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) УЗКС, что позволяет определять ее путем анализа АЧХ, полученной экспериментальным или расчетным путем. Увеличение механической добротности приводит к обратно-пропорциональному уменьшению ширины пиков АЧХ.

Раевский М.А., Бурдуковская В.Г. «Моделирование коэффициента усиления вертикальной антенны в мелководном волноводе со взволнованной поверхностью» Акустический журнал, 70, № 2, с. 232-243 (2024)

Аналитически и численно исследуется влияние развитого ветрового волнения на коэффициент усиления вертикальной антенны в мелководных океанических волноводах. Предложен алгоритм расчета модельной корреляционной матрицы сигнала на апертуре вертикальной антенной решетки, учитывающий интерференционную структуру акустического поля в звуковом канале. Коэффициент усиления антенны анализируется для трех методов пространственной обработки: стандартного метода ФАР (фазированной антенной решетки), метода оптимальной линейной обработки и метода оптимальной квадратичной обработки. Приведены результаты численного моделирования для гидрологических условий Баренцева моря в зимний период. Основное внимание уделяется зависимости от скорости ветра и характеристик донного грунта значений коэффициента усиления антенной решетки, “сглаженных” на масштабе интерференционной структуры акустического поля в волноводе. Подробно анализируется влияние межмодовых корреляций на результаты моделирования коэффициента усиления при различных способах обработки сигнала. Показано, что игнорирование межмодовых корреляций в случае вертикальной антенны приводит к принципиально ошибочным результатам при оптимальных методах обработки.

Буров А.А., Никонова Е.А., Никонов В.И. «О приближении поля притяжения твердого тела полем притяжения четверки материальных точек одинаковой массы» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 11, № 2, с. 385-394 (2024)

Изучается задача о приближении гравитационного потенциала твердого тела потенциалом системы четырех одинаковых точечных масс. Рассматривая потенциал в виде разложения по параметру, характеризующему отношение среднего размера тела к расстоянию до пробной точки пространства, предлагается подход к построению приближенного выражения вплоть до слагаемых третьего порядка малости. Этот подход применяется для построения модели поля притяжения ядра кометы 67P/Чурюмова–Герасименко.

Окунев В.Д., Самойленко З.А., Николаенко Ю.М., Дьяченко Т.А., Корнеевец А.С., Бурховецкий В.В. «Ионно-звуковые волны и левитация потока частиц в магнетронной плазме: кластеризация плазмы и «замороженные» колебания в пленках La₀.⁷Sr₀.³MnO_3–x» Физика и техника высоких давлений, 34, № 4, с. 37-50 (2024)

Изучены амплитудные и частотные зависимости ионно-звуковых колебаний в магнетронной плазме при импульсном распылении мишени La₀.⁷Sr₀.³MnO_3–x, а также структура, электронные и оптические свойства 36 образцов пленок, осажденных на стеклянные подложки, установленные вдоль потока частиц. Показано, что вблизи мишени кластеризация потока лимитируется левитацией атомных кластеров в пространстве, где сила всемирного тяготения уравновешивается силой взаимодействия заряженных частиц с электрическим полем. Результаты расчета критических размеров левитирующих атомных группировок согласуются с экспериментом. С удалением от мишени кластеризация потока определяется менее эффективными процессами взаимодействия ионов и атомных кластеров с ионно-звуковыми волнами. Показано, что связь между электрическими свойствами и структурой образцов качественно описывается в рамках модели локализации Лифшица. Установлена тесная связь между генерацией ионно-звуковых волн, левитацией частиц, кластеризацией плазмы и «замороженными» колебаниями в пленках.

Бучаченко А.Л. «Спиновая физика Зельдовича (к 110-летию со дня рождения Якова Борисовича Зельдовича)» Успехи физических наук, 194, № 4, с. 365-368 (2024)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.2024.03.039668

Быков А.М., Сурис Р.А. «Гамма-кванты и нейтрино из космоса: что видим сейчас и что нужно, чтобы увидеть больше (Научная сессия Отделения физических наук Российской академии наук, 21 апреля 2023 г.)» Успехи физических наук, 194, № 4, с. 369-370 (2024)

21 апреля 2023 г. в актовом зале Физико-технического института (ФТИ) им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук (РАН) (Санкт-Петербург, Политехническая 26) состоялась научная сессия Отделения физических наук (ОФН) РАН “Гамма-кванты и нейтрино из космоса: что видим сейчас и что нужно, чтобы увидеть больше”. Объявленная на web-сайте ОФН РАН http://www.gpad.ac.ru повестка заседания содержала нижеследующую программу. Обзорные доклады: 1. Сюняев Р.А. (Институт космических исследований (ИКИ) РАН, Москва). Основные результаты четырёх полных обзоров всего неба в рентгеновских лучах телескопом еРозита на спутнике СПЕКТР-РГ. 2. Троицкий С.В. (Институт ядерных исследований (ИЯИ) РАН, Москва). Происхождение астрофизических нейтрино высоких энергий: обзор результатов и перспектив. 3. Быков А.М. (ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург). Источники космического излучения высоких энергий: результаты и перспективы. 4. Лутовинов А.А. (ИКИ РАН, Москва). Статус и перспективы российских орбитальных телескопов для астрофизики высоких энергий. Дискуссия I: “Проблемы астрофизики высоких энергий”. Участники: М.Р. Гильфанов (ИКИ РАН), В.А. Догель (Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН), Москва), Л.М. Зелёный (ИКИ РАН), Ю.Ю. Ковалёв (Астро-космический центр (АКЦ) ФИАН), В.В. Кочаровский (Институт прикладной физики (ИПФ) РАН, Нижний Новгород), Л.А. Кузьмичёв (Научно-исследовательский институт ядерной физики (НИИЯФ) Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова (МГУ), К.А. Постнов (Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга (ГАИШ) МГУ), Е.М. Чуразов (ИКИ РАН) и др. Дискуссия II: “Детекторы космического излучения сегодня и завтра” (модераторы: Р.А. Сурис, А.М. Черепащук, К.А. Постнов) 5. Левин В.В. (ИКИ РАН, Москва). Детекторы и интегральные схемы орбитальных телескопов. 6. Ерёмин В.К. (ФТИ им. А.Ф.Иоффе РАН, Санкт-Петербург). Современные кремниевые детекторы для астрофизики высоких энергий. 7. Власюк В.В. (Специальная астрономическая обсерватория (САО) РАН, Нижний Архыз). Современные твердотельные приёмники в астрономии: перспективы для России. 8. Афанасьева И.В. (САО РАН, Нижний Архыз). Создание фотоприёмных систем на базе крупноформатных КМОП-приёмников в САО РАН. 9. Лубсандоржиев Б.К. (ИЯИ РАН, Москва). Детекторы для нейтринных телескопов.

Быков А.М. «Источники космического излучения высоких энергий» Успехи физических наук, 194, № 4, с. 384-403 (2024)

Коллапс ядер массивных звёзд и слияния компактных релятивистских звёзд сопровождаются быстрым выделением огромной энергии – порядка энергии покоя звезды. Вспышки сверхновых и гамма-всплески, связанные с данными процессами, наблюдаются современными телескопами практически ежедневно. Излучение от таких источников наблюдается во всём диапазоне электромагнитного спектра, детектированы нейтрино от сверхновой 1987A и гравитационные волны от слияния релятивистских звёзд. Наряду с быстропеременными и транзиентными событиями, существенно более длительное время высокую светимость в рентгеновском и гамма-диапазонах демонстрируют релятивистские компактные остатки коллапсировавшей звезды: аккрецирующие чёрные дыры и быстро вращающиеся пульсары. Крабовидная туманность и пульсары в двойных гамма-источниках являются замечательными галактическими лабораториями, где можно изучать релятивистские ветры, работающие как космические ускорители частиц высоких энергий. Исследование физических процессов, приводящих к преобразованию гравитационной и вращательной энергии релятивистских объектов в мощное электромагнитное излучение и потоки нейтрино высоких энергий, представляют уникальные возможности проверки фундаментальных законов физики в экстремальных условиях, недостижимых в лабораторных экспериментах на Земле. В работе представлен краткий обзор результатов наблюдений и моделирования нетепловых процессов в космических источниках высокоэнергичного излучения и обсуждаются перспективы развития этих исследований.

Бычков О.П., Фараносов Г.А. «Оценка пульсаций давления в ближнем поле струи при наличии спутного потока на основе результатов термоанемометрических измерений» Акустический журнал, 70, № 1, с. 77-91 (2024)

Показано, что спектры пульсаций скорости, измеренные с помощью термоанемометра в области потенциальной части ближнего поля турбулентной струи при наличии спутного потока, могут быть пересчитаны в спектры пульсаций давления. Предложенный метод пересчета основан на том факте, что волны неустойчивости, которые вносят определяющий вклад в пульсации ближнего поля, близки по структуре к однородным продольным волнам. Это позволяет локально связать пульсации давления и продольной компоненты скорости, измеряемой термоанемометром.