Гаврилов Д.А., Сахно И.В., Суркис И.Ф. «Перспективы применения радиоинтерферометрических средств для высокоточных траекторных измерений в области геодезических и навигационных систем» Труды Института прикладной астрономии РАН № 71, с. 26-33 (2024)

Одним из возможных путей повышения точности определения орбит космических аппаратов является использование технологии, основанной на РСДБ, которая позволяет ввести в систему уравнений по определению начальных условий вектора состояния космического аппарата высокоточные угломерные (или разностно-дальномерные) измерения и, в конечном итоге, повысить точность навигационно-баллистического обеспечения. Для оценки точности измерений проведены эксперименты по наблюдению КА ГЛОНАСС радиотелескопами РСДБ-комплекса «Квазар-КВО». Обработка наблюдений выполнена двумя методами: кодовые и фазовые задержки получены средствами Matlab в режиме одиночной антенны и разностных сигналов; групповые и фазовые задержки получены штатным Программным коррелятором РСДБ-комплекса «Квазар-КВО». Приведено сравнение результатов. При обработке средствами Matlab короткого (секундного) интервала наблюдений в режиме одиночной антенны получены точности кодовых задержек 400–500 мм и фазовых 0.2–0.3 мм. Следующий эксперимент был более длительным, на 300-секундном скане и секундном периоде накопления средствами Matlab получены точности разностных сигналов 75.1 мм кодовой и 0.5 мм фазовой задержки. Этот же эксперимент обработан Программным коррелятором РСДБ-комплекса, получены групповые задержки с точностью 23.8 мм и фазовые задержки с точностью 0.5 мм. Наблюдается хорошая сходимость между задержками, полученными средствами Matlab и Программным коррелятором. Достигнута высокая инструментальная точность задержек, что позволяет сделать вывод о перспективности и целесообразности дальнейших исследований в области РСДБ-технологий в приложении к траекторным измерениям космического аппарата.

Чупова Д.Д., Солонцов О.В., Гаврилов Л.Р., Синицын В.Е., Мершина Е.А., Сапожников О.А., Хохлова В.А. «Сравнение возможностей механического и электронного перемещения фокуса многоэлементного излучателя при фокусировке мощного ультразвука через кости черепа» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 55-56 (2024)

Метод неинвазивной ультразвуковой нейрохирургии основан на фокусировке ультразвука через невскрытый череп в заданные участки мозга. В клинической практике для проведения таких операций используется система ExAblate Neuro (Insightec Ltd, Israel). Полусферическая геометрия многоэлементного излучателя системы ограничивает возможности механического и электронного перемещения фокуса решетки, так что доступной для неинвазивной ультразвуковой хирургии является только центральная область мозга, примерно ±2.5 см относительно центра головы человека. Важной задачей является расширение возможной области облучения. Целью данной работы является сравнение возможностей механического и электронного перемещения фокуса нового класса решеток, выполненных в виде сегмента сферы с меньшим углом фокусировки. Акустическая модель черепа была построена на основе анонимизированных данных компьютерной томографии. Расчеты с компенсацией аберраций, вызванных костями черепа, проводились в программном пакете k-wave для разработанной в нашей лаборатории модели 256-элементной компактной решетки с рабочей частотой 1 МГц. Фокус излучателя перемещался вдоль его оси. Получено, что электронная фокусировка позволяет перемещать фокус в пределах 2 см вдоль оси решетки относительно ее центра кривизны при уменьшении амплитуды в фокусе менее чем на 10% по сравнению с амплитудой в геометрическом фокусе излучателя. Для механического перемещения аналогичный диапазон составляет 3 см. Для расширения области фокусировки планируется исследовать комбинацию механического и электронного перемещения фокуса.

Черданцев А.В., Квон А.З., Гаврилов Н.В., Ерманюк Е.В. «Захват воздуха при наклонном высокоскоростном ударе мелкой твердой сферы по поверхности жидкости» Прикладная механика и техническая физика, 65, № 6, с. 113-124 (2024)

Представлены результаты исследования косого удара тяжелых твердых шариков диаметром 6 мм о невозмущенную поверхность воды с использованием метода высокоскоростной визуализации. Проведено сравнение динамики взаимодействия тела с жидкостью в случаях рикошета и погружения шарика. Установлено, что при ударах с погружением за счет столкновения краев "короны", генерируемой на границах каверны, и формирования струи, пробивающей дно каверны и увлекающей пузырьки воздуха, наблюдается интенсивный захват пузырьков воздуха в следе за телом. Изучено влияние плотности материала шариков, а также скорости и угла удара на сценарий взаимодействия шарика с жидкостью. Результаты сравнения с проведенными ранее экспериментами показывают, что уменьшение размера шарика приводит к уменьшению критического угла, а увеличение скорости удара – к его увеличению. Такое поведение не объясняется в рамках теоретических подходов, развитых ранее для случаев ударов крупных сфер, поскольку эти подходы не учитывают динамику струи жидкости, генерируемой перед телом, а также смену схемы обтекания в целом

Кшевецкий С.П., Курдяева Ю.А., Гаврилов Н.М. «Волны в тяжелом стратифицированном газе: подзадачи для акустических и для внутренних гравитационных волн» Акустический журнал, 70, № 6, с. 891-906 (2024)

Рассматриваются двумерные линеаризованные гидродинамические уравнения, описывающие распространение волн в стратифицированном тяжелом газе. Система гидродинамических уравнений переформулирована как одно операторное уравнение типа Шредингера. Рассматриваются волны, у которых β≪em>L_z/L_x<<1, где L_z и L_x– характерные вертикальный и горизонтальный масштабы, L_x соответственно, и изучается асимптотика решений при β→0. Показано, что множество решений по зависимости от β образует два непересекающихся класса. Для решений из каждого из выделенных классов предложена своя, асимптотическая при β→0, приближенная система уравнений. Выделенные классы решений – это акустические и внутренние гравитационные волны. Показано, что у акустических и гравитационных волн гидродинамические переменные связаны некоторыми стационарными соотношениями, различными для каждого класса. Это позволяет поставить задачу о выделении вкладов акустических и гравитационных волн в начальном условии. Показано существование решения этой задачи о разделении волн. Приведены примеры решения задачи о разделении общей задачи на подзадачи о распространении акустических и гравитационных волн. Получены оценки разделения энергии начального возмущения по типам волн.

Минчук В.С., Гаврилюк В.С., Дежкунов Т.А., Перхунова А.Ю., Дежкунов Н.В. «Исследование спектра кавитационного шума в поле погружного ультразвукового излучателя» Проблемы физики, математики и техники, № 3(60), с. 13-17 (2024)

Исследован ряд составляющих спектра кавитационного шума, использующихся для оценки активности кавитации. Показано, что характер зависимостей исследовавшихся параметров от интенсивности ультразвука различается для малых и больших расстояний от излучателя. Установлено, что связь исследовавших параметров между собой характеризуется высокой степенью корреляции для близких расстояний от излучателя в условиях развитой кавитационной области. В кавитационной области вдали от излучателя эти параметры не связаны однозначно между собой и характеризуются низким уровнем корреляции. На основании полученных данных предложен подход к выбору оптимального метода оценки активности кавитации.

Колокольцев В.Н., Пименов В.Н., Демин А.С., Морозов Е.В., Масляев С.А., Боровицкая И.В., Гайдар А.И. «Образование поверхностных микротрещин и выброс частиц в вакуум при облучении сплава системы алюминий–магний в установке плазменный фокус “Вихрь”» Физика и химия обработки материалов, № 4, с. 5-14 (2022)

Исследован выброс частиц в вакуум при образовании микротрещин в пленке на поверхности модельного сплава системы алюминий – магний (типа АМГ) под воздействием импульсных пучково-плазменных потоков с плотностью мощности q∼(10⁶–5·10⁷ Вт/см²) в установке плазменный фокус “Вихрь”. Образование микротрещин в поверхностной пленке тугоплавкого оксида алюминия (Al2O3) происходит вследствие процессов ее распыления, механического воздействия импульсных потоков энергии и возникающих в поверхностном слое термических напряжений. Выброс частиц сплава через микротрещины в оксидной пленке наблюдается после расплавления поверхностного слоя сплава при q≥10⁷ Вт/см². Отмечено возможное влияние подобного эффекта на процесс выброса пылевых частиц в установках термоядерного синтеза.

Зарипов Ф.А., Павлов Г.И., Галеева Л.Х. «Экспериментальное исследование влияния звуковых колебаний на характеристики полидисперсных пузырьков в воде» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 62 (2024)

Исследовались характеристик газовых пузырьков разного диаметра формирующихся в вертикальной трубе закрытой с одного конца поршнем. Звуковые колебания в смеси газа и жидкости создаются колебаниями поршня. Полидисперные пузырьки образуются на выходе из пористого керамического распылителя при подаче в него газовой фазы. Расход газа оставался постоянным. Экспериментально методом фотосъемки фиксировалось поведение всплывающих пузырьков в условиях покоящейся жидкости и бегущих звуковых волн. Фотографии обрабатывались в программном пакете Image Pro Plus. Замечено, что звуковые колебания оказывают существенное влияние на дисперсный состав пузырьков.

Галиакбарова Э.В., Каримова Г.Р. «Поверхностные акустические волны на границе двух пористых сред, насыщенных гидратом метана и водой (льдом)» Прикладная механика и техническая физика, 65, № 6, с. 71-82 (2024)

Рассмотрены особенности распространения поверхностных акустических волн вертикальной поляризации на границе раздела пористых сред, насыщенных гидратом метана и льдом (водой), а также волны горизонтальной поляризации на границе раздела пористой среды, насыщенной гидратом, и пористой среды, насыщенной водой. Математическая модель записана для плоских гармонических волн. Пористая среда, насыщенная газогидратом или льдом (водой), полагается упругим изотропным телом. Математическая модель включает волновые уравнения для скалярных и векторных потенциалов скоростей волн с учетом компонент векторов смещения и напряжения частиц среды. Записаны условия непрерывности смещений и напряжений в пористых средах на границе раздела. Проведены анализ полученных дисперсионных уравнений и сравнение его результатов с экспериментальными данными. Установлено, что глубина проникания поперечной волны в песок, насыщенный гидратом, больше глубины проникания продольной волны. Предлагается определять наличие гидратонасыщенного песка при положительных температурах донных отложений по глубине проникания и изменению скорости нулевой моды волны горизонтальной поляризации

Беликов Р.А., Волк Г.М., Галутин В.З. «Возможность применения двухканального высокочастотного приемника градиента давления для оценки одновременно лоцирующих млекопитающих в компактной группе» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 52 (2024)

На основе полевых записей акустических сигналов беломорских белух, выполненных с использованием донной станции с двухканальным высокочастотным приемником градиента давления, проанализирована возможность оценки стабильности популяции морских млекопитающих по их акустической активности в шельфовой зоне. Предложен алгоритм обработки локационных сигналов белух для определения их количества в акватории по пространственным, временным и частотным характеристикам. Рассмотрены особенности обработки локационных сигналов при совпадении пачек локационных импульсов, при совпадении пеленгов на одновременно лоцирующих особей и при совпадении частоты следования импульсов в наложенных пачках.

Ганабов В.И., Мунин А.Г. «О расчете шума вращения одиночного винта с лопастями произвольной формы» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 20, № 5, с. 43-52 (1989)

Рассмотрен аналитический метод расчета шума вращения винта в полете с лопастями произвольной формы в плане, в том числе и с лопастями саблевидной формы. Расчет основан на заранее заданных геометрических и аэродинамических характеристиках винтовентилятора, полученных в результате предварительного аэродинамического проектирования. Аэродинамическая нагрузка задается по всей поверхности лопасти: вдоль лопасти она определяется законом распределения циркуляции по радиусу, а в расчетных сечениях лопасти на каждом текущем радиусе – перепадом статического давления в виде импульса давления, который может иметь произвольную форму по длине хорды. Получено выражение для определения уровней акустического давления в ближнем и дальнем полях. Приведены результаты расчетов и дано сравнение расчета с экспериментом.

Султанов Л.У., Гарифуллин И.Р. «Колебания пластин и оболочек с присоединенной массой» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 166, № 3, с. 426-434 (2024)

Решена задача о колебании пластин и оболочек с массой, присоединенной в точке. При построении математической модели использована гипотеза недеформируемых нормалей, на основе которой выведена система разрешающихся динамических уравнений оболочки с массой, где неизвестными являются прогиб и функция напряжения. Задача решена численно-аналитически. В соответствии с граничными условиями прогиб оболочки представлен в виде двойных тригонометрических рядов. Переход от исходной динамической системы к решению конечной системы обыкновенных дифференциальных уравнений осуществлен с помощью метода Бубнова–Галеркина. Для интегрирования по времени применен метод конечных разностей.

Агаев Э.А., Ахмедов Р.А., Аллахвердизаде Р.А., Гасанов А.Р., Гасанов Р.А., Гусейнов А.Г. «Демодулятор импульсных сигналов на основе фотоупругого эффекта» Физические основы приборостроения, 13, № 1, с. 43-49 (2024)

Особенности фотоупругого эффекта обсуждаются в контексте детектирования импульсных сигналов. Составлена физико-математическая количественная интерпретация процесса формирования импульсов на выходе фотодетектора. Показано, что основным фактором, влияющим на форму выходного импульса, является время нарастания переходной характеристики демодулятора. Установлено, что этот параметр формируется в основном за счет влияния двух факторов: времени вхождения упругого волнового пакета в оптический пучок и времени нарастания переходной характеристики фотодетектора. Для оценки степени влияния этих факторов был проведен численный анализ. Результаты теоретических исследований и численного анализа проверены экспериментально. Установлено, что при использовании быстродействующего фотодетектора его влиянием на формирование переходной характеристики акустооптического демодулятора можно пренебречь. В случае инерционного фотодетектора можно пренебречь влиянием параметров акустооптического взаимодействия.

Агаев Э.А., Ахмедов Р.А., Аллахвердизаде Р.А., Гасанов А.Р., Гасанов Р.А., Гусейнов А.Г. «Демодулятор импульсных сигналов на основе фотоупругого эффекта» Физические основы приборостроения, 13, № 1, с. 43-49 (2024)

Особенности фотоупругого эффекта обсуждаются в контексте детектирования импульсных сигналов. Составлена физико-математическая количественная интерпретация процесса формирования импульсов на выходе фотодетектора. Показано, что основным фактором, влияющим на форму выходного импульса, является время нарастания переходной характеристики демодулятора. Установлено, что этот параметр формируется в основном за счет влияния двух факторов: времени вхождения упругого волнового пакета в оптический пучок и времени нарастания переходной характеристики фотодетектора. Для оценки степени влияния этих факторов был проведен численный анализ. Результаты теоретических исследований и численного анализа проверены экспериментально. Установлено, что при использовании быстродействующего фотодетектора его влиянием на формирование переходной характеристики акустооптического демодулятора можно пренебречь. В случае инерционного фотодетектора можно пренебречь влиянием параметров акустооптического взаимодействия.

Баринов В.А., Гедымин В.А., Лебедева О.В., Принцев Б.К. «Влияние акустических возмущений на пульсационные характеристики потока и на переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 6, № 6, с. 59-65 (1975)

Приводятся результаты экспериментального исследования влияния акустических возмущений на степень турбулентности потока в рабочей части аэродинамической трубы и на положение области перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный. Показано, что влияние искусственно созданных возмущений проявляется на частотах, определяемых теорией гидродинамической устойчивости.

Власов Е.В., Гедьшин В.А., Каравосов Р.К. «Метод расчета шума реактивной струи при наличии экранирующей поверхности» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 13, № 1, с. 30-38 (1982)

Предложен метод расчета, позволяющий учитывать экранирование шума реактивной струи элементами конструкции самолета. При этом реактивная струя рассматривается как сложный источник шума, характеристики которого определяются на основе подробных данных о микроструктуре течения в зоне смешения струи. Выполнено сопоставление полученных результатов с экспериментальными измерениями и с расчетом на основе использования упрощенной модели струи как источника шума.

Голых Р.Н., Карра Ж.Б., Хмелёв В.Н., Маняхин И.А., Минаков В.Д., Генне Д.В., Барсуков А.Р. «Исследование ультразвукового кавитационного воздействия на межфазную поверхность газ–жидкость при принудительной аэрации» Прикладная механика и техническая физика, 65, № 6, с. 83-98 (2024)

Разработан стенд для проведения экспериментальных исследований структуры, формы и размеров межфазной поверхности газ–жидкость при ультразвуковом воздействии и принудительной аэрации. Обнаружено, что ультразвуковое воздействие приводит к увеличению площади межфазной поверхности при аэрации приблизительно в 1,5 раза. Установлено существование оптимальной интенсивности ультразвукового воздействия, которая обеспечивает максимальный прирост площади межфазной поверхности на единицу подведенной ультразвуковой энергии

Герасимов Г.В., Михеева Е.Ю., Дракон А.В., Еремин А.В. «О режимах распространения волны саморазложения ацетилена в ударно-нагретых потоках в трубах малых диаметров» Теплофизика высоких температур, 62, № 2, с. 287-296 (2024)

Получены экспериментальные данные о динамике распространения ударной волны в ацетилене и ацетиленокислородных смесях, разбавленных аргоном, в трубе квадратного сечения 27×27 мм². Показано, что энерговыделение при саморазложении ацетилена в определенных условиях может приводить к пульсирующему ускорению фронта ударной волны, однако не формирует устойчивой детонации. В то же время, в стехиометрических ацетиленокислородных смесях формируется детонационная волна, параметры которой хорошо согласуются с расчетными параметрами Чепмена–Жуге. Кинетическое моделирование процесса саморазложения ацетилена и роста конденсированных частиц указало на несовершенство существующих механизмов пиролиза ацетилена и необходимость учета дополнительных каналов полимеризации углеводородных соединений, определяемых его уникальными свойствами.

Герасимов Г.В., Михеева Е.Ю., Дракон А.В., Еремин А.В. «О режимах распространения волны саморазложения ацетилена в ударно-нагретых потоках в трубах малых диаметров» Теплофизика высоких температур, 62, № 4, с. 287-296 (2024)

Получены экспериментальные данные о динамике распространения ударной волны в ацетилене и ацетиленокислородных смесях, разбавленных аргоном, в трубе квадратного сечения 27×27 мм². Показано, что энерговыделение при саморазложении ацетилена в определенных условиях может приводить к пульсирующему ускорению фронта ударной волны, однако не формирует устойчивой детонации. В то же время, в стехиометрических ацетиленокислородных смесях формируется детонационная волна, параметры которой хорошо согласуются с расчетными параметрами Чепмена–Жуге. Кинетическое моделирование процесса саморазложения ацетилена и роста конденсированных частиц указало на несовершенство существующих механизмов пиролиза ацетилена и необходимость учета дополнительных каналов полимеризации углеводородных соединений, определяемых его уникальными свойствами.

Ипатов А.В., Ведешин Л.А., Герасютин С.А. «Мониторинг космического мусора и перспективы освоения околоземного космического пространства» Земля и Вселенная, № 2, с. 91-108 (2024)

После запуска первого искусственного спутника Земли (ИСЗ) прошло более 65 лет. За это время человечество превратило орбиту планеты в огромную техногенную свалку, представляющую собой искусственные космические объекты (КО): ИСЗ, другие космические аппараты, их части, верхние ступени и разгонные блоки ракет и их обломки, а также опасные ядерные и токсичные материалы, мелкие чешуйки засохшей краски, частицы обшивки и т. д. КО неисправны и не функционируют, но являются опасным фактором воздействия на работающие космические аппараты (КА): ИСЗ, пилотируемые корабли и орбитальные станции. В околоземном космическом пространстве (ОКП) скопилось множество вышедших из строя КО и их фрагментов, которые представляют реальную опасность для КА, особенно пилотируемых. Космический мусор (техногенное засорение космоса (КМ) создает наиболее острую, пока не решаемую экологическую проблему космонавтики и остановить процесс засорения ОКП невозможно. Сейчас для наблюдения за космическим мусором применяются различные системы контроля ОКП, крупные части КМ каталогизируются, осуществляется его мониторинг для предупреждения столкновения с ним КА, создаются различные методики очистки ОКП и проекты борьбы с КМ.

Ипатов А.В., Ведешин Л.А., Герасютин С.А. «Мониторинг космического мусора и перспективы освоения околоземного космического пространства (окончание)» Земля и Вселенная, № 3, с. 75-84 (2024)

В настоящее время функционирующие КО уклоняются от КМ по команде с Земли. У МКС есть условный защитный периметр: 1.5×50×50 км. Если траектория объекта проходит через него, то МКС выполняет маневр уклонения. При высокой вероятности столкновения экипаж станции переводится в возвращаемый корабль, чтобы в случае аварии экстренно эвакуироваться.

Соломонов Ю.В., Герасютин С.А. «Второй телескоп Америки» Земля и Вселенная, № 3, с. 85-98 (2024)

Читатели старшего поколения хорошо помнят, что в середине ХХ в. крупнейшим телескопом США был 5-метровый рефлектор обсерватории Маунт-Паломар. Тогда как и о других телескопах США писали мало, не говоря уже о концепции Хирама Перкинса, в которой он определил термин «Второй телескоп Америки», в советской и российской литературе по астрономии не писали. В статье рассказывается, как шло соревнование в создании все больших телескопов-рефлекторов в ХХ в.

Герасютин С.А. «Памяти Ефрема Павловича Левитана» Земля и Вселенная, № 4, с. 66-77 (2024)

Вспоминая моего учителя и наставника Ефрема Павловича Левитана (1934–2012), с 1964 г. до своего ухода из жизни бессменного руководителя редакции нашего журнала – одна из главных его заслуг, мне хотелось бы отметить его организаторский талант и энтузиазм в стремлении через печатное слово донести глубокие научные знания до российского читателя, особенно в области астрономии.

Чиглинцев И.А., Лепихин С.А., Гималтдинов И.К. «Интенсификация гидратообразования при распространении слабой волны давления в пузырьковой жидкости» Теплофизика высоких температур, 62, № 5, с. 713-721 (2024)

Представлена численная модель, описывающая распространение волны давления ступенчатого профиля малой амплитуды в пузырьковой среде, содержащей газ фреон-1212, при условиях гидратообразования. Рассмотрена динамика волн в каналах постоянного и переменного сечения. Проанализировано влияние поверхностно-активных веществ на склонность дробления пузырьков в соответствии с механизмом неустойчивости Кельвина–Гельмгольца.

Гималтдинов И.К., Хусаинов И.Г. «Особенности отражения акустических волн в воде от пузырьковой завесы, содержащей гидратные пузырьки» Прикладная механика и техническая физика, 65, № 4, с. 52-62 (2024)

С помощью методов математического моделирования исследована динамика акустического сигнала при прохождении через пузырьковую завесу. Рассматривается случай, когда газ (метан) внутри пузырьков находится в условиях гидратообразования. Изучено влияние процесса гидратообразования, а также начального радиуса пузырьков и объемной доли газа на коэффициент затухания и фазовую скорость волны, распространяющейся по глубоководной (находящейся на большой глубине) пузырьковой завесе. Получены коэффициенты отражения и прохождения звуковых волн на границах, разделяющих области одно- и двухфазных зон. Установлено, что процесс гидратообразования более чем на два порядка увеличивает коэффициент затухания волны в области низких (менее 1 кГц) частот.

Власов Е.В., Гиневский А.С., Макаренко Т.М. «Влияние поперечного акустического облучения на интенсивность смешения и деформацию сечений круглой струи» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 28, № 2, с. 82-86 (1997)

Изложены результаты экспериментального исследования воздействия поперечного акустического возбуждения корневой части круглой турбулентной струи на изменение скорости и интенсивности продольных пульсаций скорости, а также формы поперечного сечения. Эксперименты выполнены при начальном ламинарном пограничном слое на срезе сопла.

Гладенко А.Ф., Леонтьев Е.А. «О распространении звука в каналах с импедансными стенками при наличии воздушного потока. Часть II. Оптимизация затухания звука в каналах» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 13, № 3, с. 61-68 (1982)

Приведены результаты исследования затухания звука в цилиндрическом и кольцевом каналах с равномерным осевым потоком. Получены и решены с помощью ЭВМ уравнения, позволяющие находить оптимальные значения импеданса стенок капала. На примере низших по порядковому номеру мод проанализирована зависимость оптимального импеданса от числа М потока, безразмерной частоты и отношения внутреннего диаметра канала к внешнему. Исследована зависимость затухания от частоты для различных мод цилиндрического канала, когда на заранее выбранной частоте для определенной моды достигается оптимум затухания, т. е. при оптимальном импедансе стенок. На основе анализа простейшей модели генерации звука с помощью точечного источника в цилиндрическом канале с импедансными стенками показано, что оптимальные импедансы являются предпочтительными с точки зрения увеличения затухания не только отдельных мод, но и суммарного затухания.

Муравьев Я.А., Бикмухаметов Ф.Р., Васильев Е.О., Глазко Л.А., Поздеев Д.А., Красиков С.Д., Красикова М.В., Павлюк А.С. «Вентилируемая периодическая структура для пассивного шумоподавления в воздуховодах» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 30 (2024)

Традиционные системы пассивной шумоизоляции обычно представляют собой громоздкие конструкции, не обеспечивающие вентиляцию воздуха, что имеет решающее значение для многих инженерных применений, в том числе для вентиляционных каналов. Данная работа посвящена разработке шумопоглощающих метаматериалов, состоящих из прямоугольных пластин с переменным расстоянием между ними. Такие структуры представляют собой двумерный аналог так называемых канальных акустических черных дыр, которые обычно представляют собой одномерные структуры. Показано, что разработанные метаматериалы обеспечивают эффективную шумоизоляцию в целевом диапазоне 1000–1500 Гц и при этом не препятствуют распространению потока воздуха. Полученные результаты обладают широкими перспективами в строительной отрасли, в частности, для разработки бесшумных вентиляционных каналов.

Либанов М.В., Глазов М.М., Зелёный Л.М. «Четвертая всероссийская викторина юных физиков ОФН РАН. Вопросы» Земля и Вселенная, № 4, с. 43-44 (2024)

Родионов А.А., Ванкевич Р.Е., Лобанов А.А., Глитко О.В., Шпилев Н.Н. «Термостратифицированный бассейн Санкт-Петербургского филиала Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН для моделирования гидрофизических процессов» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 17, № 4, с. 90-99 (2024)

Лабораторное моделирование гидрофизических процессов является одним из методов решения научных и практических задач исследования океана. В Санкт-Петербургском филиале Института океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук создан гидрофизический бассейн. Работы в бассейне сопровождаются цифровой копией, позволяющей оптимизировать программы и методики экспериментов. Конструкция бассейна и технологические характеристики позволяют моделировать многослойную стратификацию. В статье содержится описание бассейна, включающее геометрические размеры (7×2×2,2 м – длина, ширина, глубина), аппаратурный измерительный комплекс, метрологическое обеспечение, технологию создания температурной стратификации. Приведены типовые профили 2-х и 3-слойной стратификации. На основе теории подобия оценены допустимые масштабы воспроизводимых натурных гидрофизических процессов. Показано, что созданный гидрофизический бассейн занимает промежуточное место между лотками с солевой стратификацией и большим термостратифицированным бассейном Института прикладной физики РАН. При этом в совокупности с цифровой моделью бассейна появляется возможность воспроизводить гидрологические условия, охватывающие основные типы стратификации озер, морей и океанов, при оптимизации временных и функциональных параметров проведения экспериментов.

Глушков Е.В., Глушкова Н.В. «Распределение энергии поверхностного источника в упругом анизотропном полупространстве: асимптотика, диаграммы направленности, линии тока» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 64 (2024)

Осредненный за период колебаний поток волновой энергии, поступающей от поверхностного источника (заданной гармонической нагрузки) в упругую среду, распределяется между возбуждаемыми бегущими и объемными волнами. Для случая изотропного материала ранее были выведены явные интегральные и асимптотические представления для возбуждаемых волн через элементы матрицы Грина рассматриваемой подложки и параметры источника В случае анизотропных слоистых сред реализация такого подхода усложняется. Тем не менее, на основе разработанных полуаналитических алгоритмов построения Фурье-символа матрицы Грина для произвольно-анизотропных материалов также получены интегральные и асимптотические представления волновых полей. На этой основе проводится анализ влияния анизотропии на формирование волновых полей, распределение энергии источника, диаграммы направленности и структуру энергетических потоков. Последние визуализируются линиями тока энергии касательными к векторам Умова–Пойнтинга. Обсуждаются особенности вывода и компьютерной реализации полученных представлений, проиллюстрировав их численными примерами для материалов с различными видами анизотропии. Планируется также уделить внимание эффекту появления нескольких фронтов объемных или поверхностных волн, соответствующих одному корню характеристического уравнения, но распространяющихся с различными скоростями.

Глушков Е.В., Глушкова Н.В., Еремин А.А. «Использование эффекта расталкивания мод для резонансной ультразвуковой диагностики слоистых материалов» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 82-83 (2024)

В настоящее время в ультразвуковой (УЗ) диагностике бегущими волнами в качестве главного диагностического признака изменения (деградации) упругих свойств слоистых материалов или прочности межслойных соединений используется информация о дисперсионных свойствах бегущих волн. Действительно, при варьировании входных параметров вид теоретических дисперсионных кривых заметно меняется. Однако, из-за существенного различия реальной возбудимости различных мод, скалограммы суммарного волнового поля не показывают заметных изменений амплитудно-частотных характеристик при вариации свойств внутренних слоев. Они отличаются только разрывами, появляющимися в темных полосах, указывающих в скалограммах на основные поверхностные волны. Эти разрывы появляются в узких частотных диапазонах, в которых групповая скорость соответствующих бегущих волн резко падает. На этих частотах их амплитуды могут демонстрировать резкий рост, который проявляется в частотном спектре в виде резонансных пиков. Такие пики хорошо регистрируется при бесконтактных измерениях поверхностных волн средствами лазерной виброметрии, воздушно-связными УЗ преобразователями и т.п. Появление множественных резонансных пиков связано с характерными изгибами соседних дисперсионных кривых, возникающими при проявлении эффекта расталкивания мод. Расчеты и измерения показывают чувствительность зоны расталкивания, а как следствие и положения резонансных пиков в частотном спектре, от упругих свойств как самих слоистых материалов, так и прочности тонких соединительных (например, клеевых) прослоек, что делает этот эффект перспективным диагностическим признаком.

Ермоленко О.А., Глушков Е.В., Глушкова Н.В. «Выявление диагностических признаков остеопороза по характеристикам бегущих волн» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 59-60 (2024)

Ультразвуковые бегущие волны чувствительны к механическим и геометрическим свойствам костей, что теоретически позволяет использовать их для диагностики остеопороза. Однако верхний слой мягких тканей создает трудности в извлечении полезной информации о состоянии ослабленных слоев кости из регистрируемых на поверхности сигналов. Для выявления скрытых диагностических признаков используют математическое и компьютерное моделирование волновых процессов в многослойных образцах, имитирующих волноводные свойства трубчатых костей. В работе рассматривается полуаналитическая модель, основанная на явном представлении бегущих волн через контурные интегралы обратного преобразования Фурье матрицы Грина исследуемых волноводов. Асимптотика бегущих волн выводится из интегральных представлений с помощью теории вычетов. Проведенный анализ показал, что амплитуда функции Грина костной структуры, а, следовательно, и точки дисперсионных кривых, извлеченные из измеренных данных методом матричных пучков, практически нечувствительны к изменениям, происходящих во внутренних слоях. Поэтому здесь плохо работает традиционный подход к решению обратной задачи определения геометрических и упругих параметров волновода по данным поверхностных измерений, который базируется на минимизации невязки между экспериментальными и теоретическими дисперсионными кривыми бегущих волн. Взамен предлагается новая форма целевой функции в виде суммы значений обратных элементов матрицы Грина в экспериментальных точках дисперсионных кривых. Это позволило оценить толщину и упругие свойства внутренних слоев, получив их стабильные значения для различных образцов. Еще одним перспективным диагностическим признаком является распределение частот резонансного отклика, которое проявляется в спектре измеренных данных в виде хорошо регистрируемых пиков. Численные эксперименты показали монотонное уменьшение резонансных частот по мере ослабления внутреннего слоя.

Глушков Е.В., Глушкова Н.В. «Распределение энергии поверхностного источника в упругом анизотропном полупространстве: асимптотика, диаграммы направленности, линии тока» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 64 (2024)

Осредненный за период колебаний поток волновой энергии, поступающей от поверхностного источника (заданной гармонической нагрузки) в упругую среду, распределяется между возбуждаемыми бегущими и объемными волнами. Для случая изотропного материала ранее были выведены явные интегральные и асимптотические представления для возбуждаемых волн через элементы матрицы Грина рассматриваемой подложки и параметры источника В случае анизотропных слоистых сред реализация такого подхода усложняется. Тем не менее, на основе разработанных полуаналитических алгоритмов построения Фурье-символа матрицы Грина для произвольно-анизотропных материалов также получены интегральные и асимптотические представления волновых полей. На этой основе проводится анализ влияния анизотропии на формирование волновых полей, распределение энергии источника, диаграммы направленности и структуру энергетических потоков. Последние визуализируются линиями тока энергии касательными к векторам Умова–Пойнтинга. Обсуждаются особенности вывода и компьютерной реализации полученных представлений, проиллюстрировав их численными примерами для материалов с различными видами анизотропии. Планируется также уделить внимание эффекту появления нескольких фронтов объемных или поверхностных волн, соответствующих одному корню характеристического уравнения, но распространяющихся с различными скоростями.

Глушков Е.В., Глушкова Н.В., Еремин А.А. «Использование эффекта расталкивания мод для резонансной ультразвуковой диагностики слоистых материалов» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 82-83 (2024)

В настоящее время в ультразвуковой (УЗ) диагностике бегущими волнами в качестве главного диагностического признака изменения (деградации) упругих свойств слоистых материалов или прочности межслойных соединений используется информация о дисперсионных свойствах бегущих волн. Действительно, при варьировании входных параметров вид теоретических дисперсионных кривых заметно меняется. Однако, из-за существенного различия реальной возбудимости различных мод, скалограммы суммарного волнового поля не показывают заметных изменений амплитудно-частотных характеристик при вариации свойств внутренних слоев. Они отличаются только разрывами, появляющимися в темных полосах, указывающих в скалограммах на основные поверхностные волны. Эти разрывы появляются в узких частотных диапазонах, в которых групповая скорость соответствующих бегущих волн резко падает. На этих частотах их амплитуды могут демонстрировать резкий рост, который проявляется в частотном спектре в виде резонансных пиков. Такие пики хорошо регистрируется при бесконтактных измерениях поверхностных волн средствами лазерной виброметрии, воздушно-связными УЗ преобразователями и т.п. Появление множественных резонансных пиков связано с характерными изгибами соседних дисперсионных кривых, возникающими при проявлении эффекта расталкивания мод. Расчеты и измерения показывают чувствительность зоны расталкивания, а как следствие и положения резонансных пиков в частотном спектре, от упругих свойств как самих слоистых материалов, так и прочности тонких соединительных (например, клеевых) прослоек, что делает этот эффект перспективным диагностическим признаком.

Ермоленко О.А., Глушков Е.В., Глушкова Н.В. «Выявление диагностических признаков остеопороза по характеристикам бегущих волн» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 59-60 (2024)

Ультразвуковые бегущие волны чувствительны к механическим и геометрическим свойствам костей, что теоретически позволяет использовать их для диагностики остеопороза. Однако верхний слой мягких тканей создает трудности в извлечении полезной информации о состоянии ослабленных слоев кости из регистрируемых на поверхности сигналов. Для выявления скрытых диагностических признаков используют математическое и компьютерное моделирование волновых процессов в многослойных образцах, имитирующих волноводные свойства трубчатых костей. В работе рассматривается полуаналитическая модель, основанная на явном представлении бегущих волн через контурные интегралы обратного преобразования Фурье матрицы Грина исследуемых волноводов. Асимптотика бегущих волн выводится из интегральных представлений с помощью теории вычетов. Проведенный анализ показал, что амплитуда функции Грина костной структуры, а, следовательно, и точки дисперсионных кривых, извлеченные из измеренных данных методом матричных пучков, практически нечувствительны к изменениям, происходящих во внутренних слоях. Поэтому здесь плохо работает традиционный подход к решению обратной задачи определения геометрических и упругих параметров волновода по данным поверхностных измерений, который базируется на минимизации невязки между экспериментальными и теоретическими дисперсионными кривыми бегущих волн. Взамен предлагается новая форма целевой функции в виде суммы значений обратных элементов матрицы Грина в экспериментальных точках дисперсионных кривых. Это позволило оценить толщину и упругие свойства внутренних слоев, получив их стабильные значения для различных образцов. Еще одним перспективным диагностическим признаком является распределение частот резонансного отклика, которое проявляется в спектре измеренных данных в виде хорошо регистрируемых пиков. Численные эксперименты показали монотонное уменьшение резонансных частот по мере ослабления внутреннего слоя.

Говорова А.Ф. «Марс подает признаки жизни» Земля и Вселенная, № 1, с. 36-48 (2024)

Молодой Марс был очень похож на раннюю Землю. С большой долей вероятности планетологи говорят о том, что в определенный промежуток времени до 3.6 млрд лет назад климат на Марсе был теплым и влажным, атмосфера достаточно плотной и мощной, на поверхности текли реки, формировались озера, а какое-то время существовал даже океан. Именно тогда там могла появиться жизнь. Во всяком случае, если мы правильно понимаем палеоисторию Марса и условия, необходимые для возникновения жизни, ничего этому не препятствовало.

Коцюрбенко О.Р., Говорова А.Ф. «Философия космизма и становление российской астробиологии» Земля и Вселенная, № 3, с. 49-74 (2024)

Астробиология рассматривает такие интригующие вопросы, как происхождение жизни, ее поиск и распространение в космосе. Эта научная дисциплина активно развивается в Европе и США. Ведется активная научная деятельность, внедряются новые образовательные программы. В России астробиология развивается в основном за счет деятельности отдельных научных групп, конференции и семинары регулярно проводят несколько ведущих организаций

Говорова А.Ф. «Планетологи подтвердили гипотезу о том, что молодую Луну покрывал океан магмы» Земля и Вселенная, № 4, с. 104-105 (2024)

Еще одно доказательство гипотезы существования лунного океана магмы обнаружили геологи и планетологи из Лаборатории физических исследований, Университета Хемвати Нандан Бахугуна Гарвал, Спутникового центра им. У.Р. Рао и других научных центров Индийской организации космических исследований.

Голованов Е.В., Кашин В.В., Папроцкий С.К., Колесов В.В. «Акустический датчик динамического давления» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 48 (2024)

Исследование зависимости давления от времени в ударно-волновом эксперименте имеет большое значение для описания волновых процессов в среде. Пьезоэлектрические датчики достаточно широко используются в практике ударно-волнового эксперимента. В работе описана технология создания датчика динамического давления для исследования профиля акустического пучка и его конструкция. Для изготовления датчиков используется пьезоэлектрическая пленка из полимерного пьезоэлектрического материала – поливинилиденфторида (ПВДФ) толщиной 100 мкм. Металлические электроды наносятся на пленку методом магнетронного напыления через маску, изготовленную с помощью технологии проекционной фотолитографии. Представлены результаты регистрации с помощью акустического датчика динамического давления профилей давления. Приведены технологии изготовления и электрической поляризации датчика динамического давления на основе полимерного пьезоэлектрика поливинилиденфторида (ПВДФ).

Голованова А.В., Магарян К.А., Иноземцева А.В., Наумов А.В. «Четвертая Всероссийская викторина юных физиков ОФН РАН» Земля и Вселенная, № 4, с. 36-42 (2024)

Во время майских каникул представители РАН - академики, члены-корреспонденты и профессора РАН из Отделения физических наук (ОФН) предлагали найти ответы на нетривиальные вопросы из области физики и астрономии. Главная особенность предлагаемых к решению задач – необходимость расширения кругозора, междисциплинарный подход, а иногда и неоднозначность предлагаемых решений. В статье представлены результаты проведенной викторины вместе с авторскими условиями и решениями задач, касающихся вопросов астрономии, астрофизики, наук о Земле и космосе.

Голованова А.В., Магарян К.А., Иноземцева А.В., Наумов А.В. «Четвертая Всероссийская викторина юных физиков ОФН РАН. Ответы» Земля и Вселенная, № 4, с. 106-114 (2024)

Клишова Е.А., Голованова Л.Е., Андреева И.Г. «Состояние пространственного слуха при симметричной сенсоневральной тугоухости 1-й и 2-й степени по данным опросника SHQ» Сенсорные системы, 38, № 4, с. 49-59 (2024)

Исследовано состояние пространственного слуха у пациентов с симметричной хронической сенсо-невральной тугоухостью (СНТ) 1-й и 2-й степени с применением русскоязычной версии опросника пространственного слуха. Обследован 141 пациент в возрасте от 47 до 82 лет. Сравнительный анализ выполняли в группах возрастной нормы слуха, СНТ 1-й и 2-й степени. Показано достоверное ухудшение пространственного восприятия, выявленное по результатам опроса в обеих группах с СНТ, причем по ряду показателей группы 1-й и 2-й степени достоверно различались. Ухудшение пространственного восприятия, выявленное при анализе подшкал опросника, и количественные оценки пространственного и временного разрешения, полученные ранее при СНТ 1-й и 2-й степени, находились в хорошем соответствии. При СНТ 2-й степени достоверно были снижены оценки всех четырех подшкал опросника. В клинической практике этот опросник можно применять в качестве скринингового метода оценки пространственного слуха у пациентов с СНТ.

Назаров В.П., Головёнкин Е.Н., Пиунов В.Ю. «Инновационные технические решения, разработанные под руководством М. Ф. Решетнева при создании первой сибирской ракеты-носителя "Космос-3М"» Сибирский аэрокосмический журнал, 25, № 3, с. 282-294 (2024)

Академик Михаил Федорович Решетнев входит в число выдающихся ученых, конструкторов и организаторов производства, которые стояли у истоков развития ракетно-космической техники в нашей стране и внесли значительный вклад в отечественную и мировую космонавтику. В 2024 г. исполняется 100 лет со дня его рождения и 60 лет первого запуска ракеты-носителя (РН) «Космос-3», созданной под его руководством в Красноярском крае. В статье рассматриваются основные этапы проектирования, опытно-конструкторской отработки, летно-конструкторских испытаний и выхода на серийное производство ракеты. Отмечается, что создание РН осуществлялось, в основном, на производственной базе Красноярского машиностроительного завода. В хронологической последовательности описываются наиболее крупные события, связанные с организацией работы филиала ОКБ-1, который затем был преобразован в самостоятельное ОКБ. Показана роль личности М.Ф. Решетнева в решении сложных научно-технических, организационных и производственных проблем освоения новой техники в Сибирском регионе, удаленном от ракетно-космических и научных центров страны. Представлена информация о инновационных технических решениях, разработанных под руководством М.Ф. Решетнева при создании РН «Космос-3» и её последующей модификации. Отмечается, что М.Ф. Решетнев в своей научно-технической деятельности постоянно получал поддержку С.П. Королева и М.К. Янгеля, успешно сотрудничал с крупнейшими конструкторскими организациями, которые возглавляли В.П. Глушко, А.М. Исаев, В.Г. Сергеев и другие известные руководители и специалисты ракетно-космической промышленности.

Митрофанов И.Г., Литвак М.Л., Головин Д.В., Козырев А.С., Мокроусов М.И., Пеков А.Н., Третьяков В.И. «Эксперимент "БТН-Нейтрон": изучение радиационного фона на борту МКС и РОС» Земля и Вселенная, № 2, с. 77-90 (2024)

Радиационный фон на борту космической станции на орбите вокруг Земли представляет собой как космическое излучение, проникающее из межпланетной среды, так и вторичное излучение, возникающее в результате взаимодействия потоков заряженных частиц высоких энергий с верхней атмосферой Земли и материалами орбитальной станции. Поэтому, наблюдая за радиационным фоном на околоземной орбите, можно одновременно изучать фундаментальную физику и решать важные практические задачи. В частности, измерения нейтронного фона на земной орбите позволяют оценить вклад нейтронов в полную дозу радиации и предложить эффективную радиационную защиту экипажа и аппаратуры на орбите Земли (орбитальные станции МКС или РОС) или во время длительного межпланетного полета.

Голубев А.Ю., Коровкин А.Г., Кузнецов В.Б. «Влияние акустических резонансов корпуса на механизм шумообразования диаметрального вентилятора» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 33, № 1-2, с. 133-140 (2002)

Исследуется влияние акустических резонансов корпуса на механизм шумообразования высоконапорного диаметрального вентилятора. Показано, что при совпадении первой лопаточной гармоники рабочего колеса с частотой акустического резонанса корпуса происходит существенное увеличение шума, излучаемого вентилятором. Предложена расчетная оценка частот акустических резонансов корпуса, которая может быть учтена при оптимальном (с точки зрения минимизации излучаемого дискретного шума) согласовании геометрии проточной части корпуса с числом лопаток и частотой вращения рабочего колеса.

Гусева Е.К., Голубев В.И., Епифанов В.П., Петров И.Б. «Изучение реологических моделей льда на основе численного моделирования низкоскоростного удара шаровым индентором» Прикладная механика и техническая физика, 65, № 6, с. 181-194 (2024)

Разработана методика выбора подходящей модели льда и ее параметров методами численного моделирования. Исследуется процесс низкоскоростного столкновения шарового индентора с ледяной пластиной, проводится сравнение результатов численных расчетов с результатами лабораторного эксперимента. Рассмотрены известные реологические модели упругопластичности с критериями текучести Мизеса и Мизеса–Шлейхера, а также модель упругости с упругопластическим включением постоянного размера. В качестве определяющей системы уравнений используется система уравнений изотропной линейной теории упругости, которая решается сеточно-характеристическим методом. Исследуется влияние параметров моделей на рассчитанные мгновенные значения скорости и координаты шара. Формулируются критерии выбора характеристик моделей, строятся аппроксимации зависимостей этих критериев от различных параметров

Гусева Е.К., Голубев В.И., Петров И.Б. «Определение индикаторов миграции газа в недрах вечной мерзлоты методами численного моделирования» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 78-79 (2024)

Интенсивная эмиссия метана в атмосферу в прибрежных зонах Арктического региона может представлять опасность для окружающей среды из-за повышения температуры и усиления парникового эффекта. Дополнительно взрывной выброс газа может привести к разрушению инфраструктуры. В связи с этим появляется необходимость выявления газовых карманов, что может быть сделано, например, методами сейсмической разведки. Численное моделирование процесса распространения сейсмических волн в гетерогенных средах позволяет получить синтетический сейсмический сигнал от заданных моделей геологической среды. В работе строится макет слоистого многомерзлого песчаного грунта с криволинейными границами между пластами и различным числом газовых резервуаров. Изменение положения резервуаров моделирует распространение метана в вертикальном и горизонтальном направлениях. Для описания сейсмических волн в данных моделях используется определяющая система уравнений изотропной линейной теории упругости. Для ее численного решения в двумерной постановке применяется сеточно-характеристический метод. Источник сейсмического сигнала – точечный, со временной зависимостью импульс Рикера частотой 30 Гц. Проведенные расчеты позволяют зарегистрировать на дневной поверхности поверхностные и кратные волны. В работе большое внимание уделяется изучению трансформации отклика от группы резервуаров при увеличении их количества, оцениваются изменения времен пробега отдельных волн. Полученные результаты могут быть использованы для повышения достоверности интерпретации натурных исследований.

Кузнецова Т.Г., Фролова О.В., Голубева И.Ю., Ляксо Е.Е. «Эмоции в вокализациях макак резус: к вопросу о возможности определения человеком» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 74 (2024)

Вопрос о существовании базовых эмоций, сходстве их проявления у людей из разных культур, у человекообразных обезьян достаточно широко изучается. Единичными являются исследования вокализаций макак и возможности распознавания их эмоциональных состояний по голосу, что определило цель настоящего исследования. Проведен перцептивный эксперимент, направленный на распознавание людьми – специалистами в области акустики речи и без профессионального опыта, эмоциональных состояний “радость–нейтральное (спокойное)–печаль–гнев” по вокализациям макак. Специалистами, работающими с макаками резус, осуществлена запись, последующий отбор вокализаций, их аннотирование в соответствии с поведенческой ситуацией. Идеология исследования и выбор состояний базируется на подходе, используемом в методике “CEDM”. Обсуждаются результаты перцептивного эксперимента и перспективы дальнейшего развития темы.

Зелёный Л.М., Голубь А.П., Морозова Т.И., Попель С.И. «Магнитное поле хвоста магнитосферы Земли и перенос лунной пыли» Земля и Вселенная, № 4, с. 30-35 (2024)

Луна не имеет собственного магнитного поля, однако она проводит четверть своей орбиты в хвосте магнитосферы Земли, где на лунную экзосферу воздействуют магнитные поля. Как оказалось, магнитные поля хвоста магнитосферы Земли могут определять динамику заряженной пыли и ее распределение по широтам над освещенной поверхностью естественного спутника Земли.

Голых Р.Н., Карра Ж.Б., Хмелёв В.Н., Маняхин И.А., Минаков В.Д., Генне Д.В., Барсуков А.Р. «Исследование ультразвукового кавитационного воздействия на межфазную поверхность газ–жидкость при принудительной аэрации» Прикладная механика и техническая физика, 65, № 6, с. 83-98 (2024)

Разработан стенд для проведения экспериментальных исследований структуры, формы и размеров межфазной поверхности газ–жидкость при ультразвуковом воздействии и принудительной аэрации. Обнаружено, что ультразвуковое воздействие приводит к увеличению площади межфазной поверхности при аэрации приблизительно в 1,5 раза. Установлено существование оптимальной интенсивности ультразвукового воздействия, которая обеспечивает максимальный прирост площади межфазной поверхности на единицу подведенной ультразвуковой энергии

Гончаренко В.И. «Об одном виде автоколебаний колес шасси самолета» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 16, № 5, с. 67-73 (1985)

Установлен механизм обратной связи, обусловливающий возникновение автоколебаний при торможении катящихся колес. Энергетически эти колебания, внешне проявляющиеся как шимми, объясняются изменением тормозных сил на пневматиках. Построена модель обратной связи и дано качественное описание условий возникновения и характера неустойчивости. Исследованы условия возбуждения автоколебаний на примере одной из простейших моделей установки колес, на которой может реализоваться данный вид автоколебаний.

Гончаров А.Е. «К вопросу об использовании байесовского метода для поиска подводных объектов» Сибирский аэрокосмический журнал, 25, № 4, с. 412-422 (2024)

Поиски и изучение подводных антропогенных объектов, в частности исторических кораблей, является одним из наиболее актуальных направлений в современной подводной археологии, охватывающих спектр задач теоретического и прикладного характера. В практике поиска затонувших судов достаточно редким случаем является обнаружения судна на основе заранее (априори) известных данных. В связи с этим, а также использованием определений из области теории вероятности и математической статистики, естественным направлением развития систем поиска стала байесовская статистика, а именно, поисковый метод, нашедший применение в ряде известных зарубежных поисковых проектов. Метод поиска Байеса для установления местоположения затонувших судов, а также их идентификации почти не использовался в отечественной практике подводной археологии. Однако потребность в его применении существует, как это показала экспедиция 2024 г. по поиску транспортного судна «Тбилиси», потопленного в годы Великой Отечественной войны в Енисейском заливе: несмотря на относительно небольшую площадь акватории поисковой зоны, установление местоположения корабля стало весьма трудоемким процессом. В то же время применение байесовского поиска могло бы существенно облегчить данную задачу. В связи с этим в настоящей статье рассмотрена методика применения байесовского поиска для обнаружения затонувших судов (приведен пример построения распределения вероятностей в зоне поиска судна «Тбилиси»). Кроме того, автором рассмотрен вопрос об использовании байесовского метода для идентификации объектов (предложена модель базы данных с включением в нее различных параметров поиска). В качестве реального примера представлены результаты работы экспедиции 2024 г. с описанием исторического объекта, условий поиска, а также проблем, возникших в ходе проведения данной работы.

Николаев А.Л., Саранцев А.В., Гопин А.В., Дежкунов Н.В. «Сравнительная оценка влияния ультразвука и β-излучения на активность фермента щелочная фосфатаза» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 59 (2024)

Проведено сравнительное исследование раздельного и комбинированного влияния ультразвука (0,88 МГц, 2,64 МГц; 1–3 Вт/см²) и β-излучения на кинетические параметры фермента щелочная фосфатаза В качестве источника β-излучения использовался источник типа ИРУС-I с радионуклидами стронций-90 + иттрий-90, и мощностью дозы 8,26±0,05 Гр/мин. В экспериментах варьировались последовательности воздействий ультразвука и ионизирующего излучения. Установлено, что в отличие от γ-излучения, супераддитивный эффект инактивации фермента наблюдается при любых последовательностях воздействий. Однако при первоначальном β-воздействия эффект выражен более ярко. Четкий дозовый максимум супераддитивности, соответствует 40 минутам каждой последовательности комбинируемых воздействий. Определены эквиваленты мощностей доз ультразвукового и радиохимического воздействия по конверсии иодидного и ферросульфатного дозиметров.

Горбачев И.А., Смирнов А.В., Колесов В.В., Кузнецова И.Е. «Акустоэлектронный биосенсор метилового спирта на основе пленки Ленгмюра–Блоджетт с иммобилизованным ферментом алкогольоксидазы» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 44 (2024)

Сформированы и исследованы сенсорные свойства тонких биопленок фосфолипдных молекул с иммобилизованным ферментом к парам спиртов. Для этого методом Ленгмюра–Блоджетт были сформированы пленочные покрытия из молекул 1,2-дипальмитоил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламина с иммобилизованными молекулами фермента алкогольоксидазы и перенесены на акустические линии задержки из ниобата лития. Иммобилизация фермента в пленке происходила в процессе формирования монослоя. В ходе изучения морфологии полученных пленочных покрытий методом атомно-силовой микроскопии было установлено наличие в них агрегатов молекул фермента. Далее были изучены сенсорные свойства сформированных покрытий к парам метилового, этилового и изопропилового спиртов. Для этого сенсорная пленка была перенесена на акустическую линию задержки на поверхностных акустических волнах с частой 120 МГц. Установлено, что созданные покрытия обладают селективной чувствительностью к парам метилового спирта. Обнаружено, что при взаимодействии изготовленного биосенсора с парами метилового спирта потер на преобразование сигнала, увеличиваются до 2.4 дБ, а фаза сигнала уменьшается на 40°. Созданное сенсорное покрытие может быть использовано для создания акустоэлектронного биосенсора метанола. Увеличение чувствительности подобных биосенсоров можно достичь путем варьирования таких технологических параметров, как количество слоев в пленке, а также количеством иммобилизованного фермента в каждом из слоев.

Горбовской В.С. «Параметрическое исследование влияния изменчивости характеристик атмосферы на громкость звукового удара от сверхзвукового пассажирского самолета» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 54, № 2, с. 43-55 (2023)

Одной из основных проблем создания сверхзвуковых пассажирских самолетов (СПС) нового поколения является обеспечение приемлемого для человека уровня громкости звукового удара. Характеристики звукового удара (форма волны избыточного давления, карта покрытия на земле и громкость) зависят как от аэродинамической компоновки летательного аппарата, так и от состояния атмосферы. В данной работе на примере аэродинамической компоновки типа NASA X-59 проведено параметрическое расчетное исследование влияния характеристик атмосферы (горизонтального ветра, температуры и плотности), учитывающее случайный характер их значений, в зависимости от времени года и географического положения. Результаты показывают, что годовой разброс максимальной громкости звукового удара при рассмотрении полета над различными частями света (Северная Америка, Южная Америка, Европа, Африка, Азия) составляет 5.7 PLдБ.

Горбовской В.С., Корунов А.О. «О траекторной компенсации эффекта фокусировки звукового удара в стандартной атмосфере» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 54, № 6, с. 38-44 (2023)

Разработка перспективного сверхзвукового пассажирского самолета второго поколения тесно связана с проблемой воздействия звукового удара на живых существ и инфраструктуру на земле. Наибольшая интенсивность волны звукового удара наблюдается в зонах фокусировки, возникающих в процессе полета летательного аппарата с ускорением. В работе приводятся общие соображения о возможности компенсации эффекта фокусировки волны звукового удара на земле путем выбора траектории полета летательного аппарата с учетом явления отсечки в условиях стандартной атмосферы.

Горбовской В.С., Зотов А.С., Кажан А.В., Лаврухин Г.Н., Лысенков А.В., Мазуров А.П., Малашевский С.А., Матяш А.В., Савельев А.А., Шенкин А.В. «Проблемы интеграции плоского сопла с компоновкой сверхзвукового пассажирского самолета с низким уровнем звукового удара» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 55, № 6, с. 50-65 (2024)

Рассмотрено несколько видов компоновок двух сопел, расположенных на верхней поверхности фюзеляжа перспективного сверхзвукового пассажирского самолета (СПС), приведены результаты исследования аэрогазодинамических характеристик и картины течения в надфюзеляжной компоновке сопел, даны оценочные сравнения компоновок плоских сопел с системой шумоглушения и отклонения вектора тяги и круглого сопла для разных режимов полета самолета. Показано, что незначительные изменения геометрии могут приводить к существенным изменениям характеристик. Исходя из комплексного анализа полученных данных на основных режимах полета СПС в диапазоне чисел М=0–1.7 проведена оптимизация геометрии модифицированного сопла.

Корунов А.О., Гусев В.А., Горбовской В.С. «Быстрая оценка характеристик звукового удара от сверхзвукового пассажирского самолета в стандартной атмосфере на основе точных решений. крейсерский режим полета» Акустический журнал, 70, № 5, с. 725-739 (2024)

Предложен метод быстрой оценки характеристик звукового удара от сверхзвукового пассажирского самолета в условиях стандартной атмосферы. Кусочно-линейная зависимость профиля температуры и отсутствие атмосферного ветра позволяют полностью свести задачу о геометрии распространения волн звукового удара к алгебраическому виду. Для акустического давления сформулировано точное решение на основе подхода нелинейной геометрической акустики. Проведен анализ зависимости геометрии распространения волн звукового удара от параметров крейсерского полета сверхзвукового пассажирского самолета. В условиях третьего семинара SBPW (Sonic Boom Prediction Workshop) 2020 произведен расчет эпюр избыточного давления на земле от демонстратора X-59.

Зайнутдинова Д.А., Горбунова О.А., Теляшов Д.А. «Расчетно-экспериментальные исследования взаимодействия пульсирующих газовых потоков с дискретными механическими частицами» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 66-67 (2024)

Пульсациями потоков возможно интенсифицировать явления тепло- и массопереноса, например, для сушки, экстракции или химических реакций. Несмотря на это, промышленная реализация таких технологий все еще ограничена. В частности, это связано с недостаточным пониманием влияния основных факторов (амплитуды и частоты) на механизмы ускорения тепло- и массобмена и результирующую динамику частиц. Пульсация порождает колебания скорости, давления и температуры, интенсифицируя тепломассоперенос до пяти раз по сравнению со стационарным потоком газа. Исследователи отмечают усиление тепломассообмена с увеличением амплитуды пульсаций, тем самым называя ее наиболее влияющим фактором, и уменьшением размера частиц. Разработана математическая модель взаимодействия пульсирующего газового потока с дискретными механическими частицами, адекватность ее проверена экспериментально на лабораторном стенде.

Стуленков А.В., Артельный В.В., Коротин П.И., Суворов А.С., Горбунцов И.Е., Норкин М.С., Зайцева С.Г. «Физическое моделирование гидроакустического поля гребного винта» Акустический журнал, 70, № 5, с. 747-756 (2024)

Представлено исследование акустического поля винта, особенностью которого является учет влияния его упругих резонансов. В основе исследований лежит расчетно-экспериментальный подход, базирующийся на совместном использовании численного и экспериментального физического моделирования. В работе продемонстрировано, что методы физического и численного моделирования, являющиеся составными частями подхода, обеспечивают высокую точность определения резонансных частот в воздухе и в воде. С использованием разработанного подхода обоснована важность учета упругих резонансов гребного винта при проектировании объектов морской техники. На примере двух моделей винта, изготовленных из разных материалов, экспериментально продемонстрировано влияние добротности на уровни и вид спектра излучения.

Михайлов С.Б., Горный С.Г., Шариков А.Н. «Особенности и эффективность наносекундной лазерной абляции высокоуглеродистой стали сканирующим пучком импульсного излучения YB:YAG лазера» Физика и химия обработки материалов, № 2, с. 18-32 (2023)

Приведены результаты экспериментов по абляции мишеней из высокоуглеродистой У13 и низкоуглеродистой Ст30 сталей сканирующим пучком импульсного излучения лазера наносекундного диапазона длительности. Определена зависимость глубины и энергетической эффективности абляции от плотности мощности в диапазоне q=4·10⁸–10¹⁰ Вт/см². Установлено, что максимальная эффективность удаления материала достигается при значении q=4·10⁹ Вт/см² для мишени из стали У13 и в диапазоне q=7·10⁸–5·10⁹ Вт/см² для стали Ст30. Определено распределение вылетевших микрочастиц по размерам. Установлено, что при облучении высокоуглеродистой стали возникает поток частиц, оседающих на поверхность мишени (обратный поток), механизм которого связан с образованием наноразмерных частиц конденсата. На основании измерений отражательной способности и исследования микроструктуры облучённой поверхности методами электронной микроскопии выдвинуто предположение, что более высокая эффективность абляции высокоуглеродистой стали У13 по сравнению с низкоуглеродистой сталью Ст30 определяется процессом конденсации пересыщенных паров углерода на поверхности мишени, что увеличивает поглощательную способность облучённой поверхности мишени и, в результате, возрастает эффективность удаления материала при последующем сканирующем проходе.

Михайлов С.Б., Горный С.Г., Жуков Н.В. «Режимы облучения и фазовый взрыв при абляции стальных мишеней сканирующим пучком импульсного излучения YB:YAG лазера наносекундного диапазона длительности» Физика и химия обработки материалов, 60, № 4, с. 16-25 (2024)

Приведены результаты экспериментов по абляции стальных мишеней сканирующим пучком импульсного излучения лазера наносекундного диапазона длительности. Определены зависимости глубины и энергетической эффективности абляции от плотности мощности в диапазоне плотности мощности q=2·10⁸–7·10⁸ Вт/см². Установлено, что при облучении мишеней из углеродистых сталей в процессе абляции реализуется механизм взрывного вскипания (фазовый взрыв), для характеристики которого введено понятие “силы взрыва” – Pe. Приведены значения Pe, определённые по опубликованным данным для различных материалов. Установлена зависимость глубины абляции от интервала между импульсами и рассмотрены физические процессы, обуславливающие её ход.

Горовой С.В. «Сравнительный анализ характеристик сигналов, зарегистрированных с использованием векторного приемника и гидрофонов давления на мелководье» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 8-9 (2024)

Описаны результаты сравнительного анализа характеристик низкочастотных гидроакустических шумовых сигналов, одновременно зарегистрированных в прибрежной морской акватории с использованием размещенных вблизи дна ненаправленных приемников и комбинированного приемника, в состав которого входят трехкомпонентный приемник градиента давления инерционного (соколеблющегося) типа и гидрофон давления. Глубина места в районе исследований составляет 6 м, донный грунт – ил, песок. Приведены результаты оценивания динамики изменения со временем взаимных корреляционных функций, огибающих и гистограмм мгновенных значений зарегистрированных сигналов, в том числе при проходе моторной лодки.

Горовой С.В., Катин И.О. «Предварительные данные о спектральных и корреляционных характеристиках гидролокационных сигналов белух Delphinapterus leucas, полученные в приморском океанариуме» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 53 (2024)

Гидролокационные сигналы белух Delphinapterus leucas представляют собой последовательности из 10 и более импульсов длительностью до единиц миллисекунд, следующих через регулярные интервалы времени. В Приморском океанариуме, в открытом плавучем вольере прямоугольной формы, находящемся в б. Парис, о. Русский залива Петра Великого Японского моря, содержатся 4 взрослые самки белух. Описаны предварительные результаты анализа гидроакустических сигналов, зарегистрированных в полосе частот до 400 кГц при выполнении экспериментов по локации данными белухами опускаемого в воду за пределами вольера и погружающегося до дна предмета: участвующая в эксперименте белуха находится на глубине порядка 1 м у одной из сторон вольера и выполняет обнаружение и гидролокационное обследование данного предмета, а остальные находятся у противоположной стороны вольера, удерживаются вблизи поверхности тренерами и не создают локационных сигналов. Приведены осциллограммы и спектрограммы зарегистрированных сигналов, на которых видны как локационные, так и отраженные от лоцируемого предмета эхосигналы, а также взаимные корреляционные функции входящих в локационные последовательности импульсов, описана методика проведения экспериментов.

Горшков А.Б., Шамаев В.Г. «Полнотекстовый архив Акустического журнала» в интернет-портале «Акустика» (русскоязычные источники)» Научно-техническая информация. Серия 1. Организация и методика информационной работы, № 9, с. 31-38 (2024)

Рассматривается проблема отражения русскоязычных источников информации в информационном поле, которое ныне тесно связано с Интернетом. Кратко описываются и анализируются сайты некоторых научных журналов. Сообщается о работе по созданию технологии подготовки полнотекстового электронного архива научного журнала и его сайта на примере всех выпусков «Акустического журнала». Каждый выпуск разделяется по статьям, и каждая статья помещается в соответствующую рубрику. Возможны просмотр изображения каждой статьи в формате PDF с наложенным текстовым слоем и поиск статей по выпускам, авторам и рубрикам. Имеются авторский и рубрикационный указатели. Описывается процесс подготовки архива и обосновывается своевременность реализации проекта. Приводится статистическая информация: импакт-фактор «Акустического журнала» по данным РИНЦ, количество визитов на сайт по странам и административным округам РФ, наполнение рубрик, возрастной состав читателей. Демонстрируется не только научная ценность архива, но и его использование в качестве материала для анализа деятельности отдельных ученых и организаций, а также для прогнозирования развития тех или иных направлений соответствующей тематической области, в нашем случае – акустики. DOI: 10.36535/0548-0019-2024-09-5

Горшков А.Б., Шамаев В.Г. «Новые возможности сайта архива “Акустического журнала”» Акустический журнал, 70, № 5, с. 801-804 (2024)

Приводится актуальное состояние Архива «Акустического журнала» с описанием его англоязычной части. Обсуждаются перспективы развития Архива в связи с расхождением наполнения журнала с его англоязычным вариантом «Acoustical Physics». Комментируется получившее распространение направление в доступе к научной литературе «Open Access».

Мовсесян П.В., Щербакова Н.В., Горшков В.Л., Петров С.Д., Трофимов Д.А. «База геодинамических данных для русской платформы» Труды Института прикладной астрономии РАН № 71, с. 34-39 (2024)

Работа посвящена созданию базы геодинамических данных, аккумулирующей данные с ГНСС-станций, входящих в различные сети, как научные, так и коммерческие. База предназначена для исследования геодинамики Русской (Восточно-Европейской) платформы, что ограничивает территориальное расположение станций, входящих в базу. Из-за того что в базе имеются данные о более чем восьмиста станциях, ручная обработка и визуализация всех данных является слишком трудоемкой задачей. База данных, рассматриваемая в работе, создается на основе базы данных, созданной в ГАО РАН, но с применением новых методов хранения, обработки и визуализации данных. Это позволяет значительно упростить процесс визуализации положений станций и их данных, снижая необходимость в трудоемкой ручной обработке. Процесс обработки сырых данных состоит из ГНСС-обработки и последующего анализа ряда получаемых положений станций. Была выполнена автоматизация процессов загрузки данных станций. Автоматизирована обработка ГНСС-наблюдений, хранящихся в базе. За счет более высокой степени автоматизации ожидается упрощение поддержки обработки столь высокого числа станций, что уменьшит задержки между появлением сырых данных и получением их координат и скоростей. Помимо визуализации и обработки данных базы реализована возможность получения текущего состояния таблиц с положениями для самостоятельного анализа в машиночитаемом формате.

Невский С.А., Сарычев В.Д., Грановский А.Ю., Бащенко Л.П., Громов В.Е. «Формирование микро- и наноструктур при электровзрывном карбоборировании титановых сплавов по механизму гидродинамических неустойчивостей» Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 20, № 3, с. 317-328 (2023)

Проведено исследование формирования микро- и нанокристаллических поверхностных слоев сплавов при воздействии гетерогенных плазменных потоков по механизму возникновения и развития неустойчивости Кельвина-Гельмгольца на примере систем Ti-B и Ti-C-B. Особое внимание уделялось начальной стадии ее развития, когда возмущения границы раздела сред считались синусоидальными. Течение первой и второй среды считались вязко-потенциальными. Из дисперсионного уравнения возмущений границы раздела сред была получена зависимость скорости роста возмущений от волнового числа. Ее анализ показал, что в плоскости параметров (ε, m) существует восемь областей, в которых она может быть аппроксимирована приближенными зависимостями: α_I-IV, α_I/-IV/. Из данных зависимостей получены связи волнового числа, на которое приходится максимум скорости роста возмущений и характеристик материала, параметров внешнего воздействия. Показано, что в зависимости от поперечной скорости второго слоя, соотношения вязкостей и плотностей слоев относительные погрешности этих приближений составляют 1–12%. Максимумы скорости роста возмущений поверхности раздела сред делятся на два типа: гидродинамический и вязкостно-обусловленный. Гидродинамический максимум, который возникает вследствие взаимного скольжения слоев, существует во всех областях на плоскости параметров (ε, m). Вязкостно-обусловленный максимум возникает в областях II и III при условии m> 0,4767, а также в II/ и III/ при m<0,4767. В области I при условии гидродинамический и вязкостно-обусловленный максимум существуют одновременно. Полученные результаты были применены для процессов электровзрывного борирования и карбоборирования титана. Установлено, что на границе раздела титана и бора выполняется приближенная аналитическая зависимость с погрешностью 1%, а максимум имеет гидродинамическое происхождение. Это же приближение выполняется и в случае карбоборирования на границе раздела «плазма/расплав». Ключевые слова: дисперсионное уравнение, неустойчивость Кельвина-Гельмгольца, коротковолновое приближение, титан, карбоборирование

Аносов А.А., Грановский Н.В., Ерофеев А.В., Мансфельд А.Д., Беляев Р.В., Казанский А.С. «Проверка соотношений, полученных в радиоастрономии, при корреляционном приеме теплового акустического излучения» Акустический журнал, 70, № 6, с. 807-814 (2024)

Осуществлен корреляционный прием теплового акустического излучения парой датчиков. В эксперименте использовали приемники с разной полосой пропускания, меняли размер нагретых источников и расстояние от источников до приемников, а также сдвигали источники в поперечном направлении перпендикулярно акустической оси системы. Для каждого случая с помощью соотношений, используемых в радиоастрономии, были рассчитаны корреляционные функции теплового акустического излучения. Показано, что полученные в экспериментах и рассчитанные кросскорреляционные функции близки с учетом погрешности измерений.

Ерофеев А.В., Острейко О.В., Шаракшанэ А.С., Грановский Н.В., Спирин Д.В., Мансфельд А.Д., Аносов А.А. «Исследование возможности контроля локальной гипертермии лазерного нагрева на фантоме ткани головного мозга человека методами пассивной акустической термометрии и инфракрасной термографии» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 57 (2024)

Проведены эксперименты с локальным лазерным нагревом модельных объектов на основе фантома ткани головного мозга человека. Локальная гипертермия позволяет достигать циторедукции опухолевой ткани. При этой медицинской процедуре важно точно локализовать область нагрева, а также контролировать размеры и температуру нагреваемой опухолевой ткани. Локальный нагрев проводился хирургическим лазером (IPG Photonics, Фрязино) на длинах волн 0.97 и 1.56 мкм с мощностью 2 Вт. Были получены данные о закономерностях распределения температуры в фантоме ткани головного мозга человека в зависимости от времени и локализации его нагрева. Результаты обработки данных, полученных при совместном использования методов пассивной акустической термометрии (ПАТ) и инфракрасной термографии (ИКТ) для объективного контроля глубинной и поверхностной температур фантома ткани головного мозга человека хорошо согласуются, что позволяет точнее определять параметры ослабления теплового воздействия локального нагрева на клетки опухоли головного мозга человека. С помощью ИК-термометрии определили, как меняются во времени размеры областей циторедукции, в которых температура превышает 45 и 60°С. Также было показано, что при глубине источника нагрева 2 см ПАТ сразу регистрирует увеличение глубинной температуры, в то время как ИКТ показывает начало нагрева только через 1.5 минуты после включения источника (видимо, через время достижения тепла до поверхности фантома). Таким образом, совместное использование ПАТ и ИКТ дает возможность более эффективно оценивать тепловое состояние тканей головного мозга человека.

Грановский Н.В., Аносов А.А., Ерофеев А.В., Мансфельд А.Д., Беляев Р.В., Санин А.Г. «Экспериментальная проверка основных соотношений при корреляционном приеме теплового акустического излучения» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 57-58 (2024)

Ранее был предложен и рассмотрен способ восстановления распределения температуры при корреляционном приеме, что позволяет существенно повысить пространственное разрешение метода. Для этого было предложено складывать с определенными весами кросскорреляционные функции, полученные с помощью линейной решетки датчиков. В настоящей статье осуществлен корреляционный прием теплового акустического излучения парой датчиков с целью исследования и анализа возможности использовать результаты, полученные в радиоастрономии, в задачах акустотермометрии. Для получения экспериментальных значений корреляционного измерения теплового акустического излучения использована пара приемников. В ходе эксперимента изменялись такие параметры как размер нагретых источников, расстояние от источника до датчиков, а также нагретый источник сдвигался перпендикулярно акустической оси системы. Так же были рассчитаны кросскорреляционные функции теплового акустического излучения. Сравнение экспериментальных и расчетных значений параметров кросс – корреляционных функций показывает их сходство с учетом погрешности измерений.

Гренков С.А., Маршалов Д.А., Михайлов А.Г., Устинов А.Б., Федотов Л.В. «Аппаратно-программный анализ сигналов промежуточных частот на основе многофункциональной цифровой системы преобразования сигналов» Труды Института прикладной астрономии РАН № 68, с. 3-8 (2024)

В ИПА РАН создана новая многофункциональная цифровая система преобразования сигналов (МСПС), которой оснащаются все радиотелескопы комплекса «Квазар-КВО». Система размещена непосредственно на антенне радиотелескопа, что позволяет значительно сократить длину сигнальных трактов, а также избавиться от высокочастотных фидерных линий, в том числе подвижных частей, располагающихся между антенной и аппаратным помещением. Однако такое размещение системы приводит к тому, что в процессе радиоастрономических наблюдений контроль за работой МСПС и анализ преобразуемых ею сигналов возможны только в дистанционном режиме с помощью оператора, находящегося в аппаратном помещении. Для решения этой проблемы при проектировании в систему были заложены специальные аппаратно-программные инструменты, обеспечивающие широкие возможности по диагностике работы МСПС и анализу обрабатываемых ею сигналов. Следующим шагом стала разработка специального программного обеспечения центрального компьютера управления радиотелескопом, обеспечивающего поддержку реализованных инструментов анализа и диагностики, а также создание удобного и наглядного интерфейса для предоставления необходимой информации оператору. В статье дано описание программного обеспечения, предназначенного для реализации контрольных функций МСПС: измерения мощности сигнала в каждом канале, контроля спектров мощности и фазовых спектров, контроля фазочастотных характеристик каналов, групповой задержки сигнала в каждом канале, фазы гармоник сигнала фазовой калибровки. Эти функции предоставляют оператору все необходимые возможности для управления системой и анализа сигналов, поступающих на ее вход. Приведено описание средств анализа сигналов, заложенных в конфигурации программируемых логических интегральных схем в каналах МСПС. Рассмотрен интерфейс оператора для анализа сигналов промежуточных частот, а также состав и возможности разработанного для МСПС программного обеспечения, которое интегрировано в структуру стандартного программного обеспечения центрального компьютера управления радиотелескопом. Приводятся примеры и результаты использования предусмотренных в МСПС инструментов контроля и анализа сигналов в реальных радиоастрономических наблюдениях.

Маршалов Д.А., Бердников А.С., Гренков С.А., Федотов Л.В., Шейнман Ю.С., Михайлов А.Г., Устинов А.Б., Рахимов И.А., Исаенко А.В. «Модернизация системы преобразования сигналов радиотелескопа РТ-32 обсерватории "Светлое"» Труды Института прикладной астрономии РАН № 70, с. 39-49 (2024)

С 2011 г. по настоящее время на 32-метровых радиотелескопах (РТ-32) радиоинтерферометрического комплекса «Квазар-КВО» эксплуатируются отечественные системы преобразования сигналов Р1002М. За счет применения цифровой обработки сигналов на видеочастотах (до 32 МГц) система позволила заметно сократить инструментальные потери, возникающие при преобразовании сигналов. Развитие элементной базы и методов обработки сигналов привели к созданию более совершенной многофункциональной системы преобразования сигналов (МСПС), выполняющей обработку сигналов в диапазоне промежуточных частот в цифровом виде. МСПС построена по модульному принципу, имеет широкие возможности по переконфигурированию режимов работы за счет используемых в своем составе программируемых логических интегральных схем, а конструктивное исполнение системы обеспечивает ее размещение на подвижной части антенны. С 2020 г. опытный образец МСПС штатно эксплуатируется на 13-метровом радиотелескопе обсерватории «Светлое» комплекса «Квазар-КВО». В текущем году начаты работы по модернизации системы преобразования сигналов радиотелескопа РТ-32 обсерватории «Светлое» путем перехода от Р1002М к МСПС. Для размещения на антенне РТ-32 потребовалась незначительная модификация аппаратных и расширение программных средств МСПС, а также сопряжение с другими системами и комплексами радиотелескопа. В работе представлены сделанные в системе изменения и текущие результаты работы по модернизации аппаратуры преобразования сигналов на радиотелескопе РТ-32, а также результаты тестовых наблюдений на РТ-32 с использованием МСПС.

Маршалов Д.А., Гренков С.А., Кольцов Н.Е., Федотов Л.В. «Универсальная цифровая система обработки сигналов для радиотелескопов» Труды Института прикладной астрономии РАН № 71, с. 9-17 (2024)

Для радиоастрономических наблюдений в России используются радиотелескопы с антеннами разного диаметра, в том числе 32- и 13.2-метровые радиотелескопы РТ-32 и РТ-13 комплекса «Квазар-КВО». Эти радиотелескопы оснащены научной аппаратурой, используемой для проведения наблюдений: высокочувствительными радиоастрономическими приемными системами, рассчитанными на разные диапазоны частот и полосы промежуточных частот, системами преобразования, обработки и регистрации сигналов. Для работы в составе радиоинтерферометра со сверхдлинными базами для радиотелескопов РТ-32 разработаны и используются до сих пор узкополосные полуцифровые системы обработки сигналов Р1002М, для РТ-13 применяются широкополосные цифровые системы. Радиометрические и спектральные наблюдения выполняются с использованием специально разработанных цифровых систем регистрации. В ИПА РАН была разработана многофункциональная система преобразования сигналов на основе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) и высокоскоростных аналого-цифровых преобразователей. Это позволило на ее основе создать универсальную цифровую систему обработки сигналов для радиотелескопов. Рабочий диапазон системы в 0–2 ГГц обеспечивает совместимость по диапазонам промежуточных частот, а наличие до 12 широкополосных каналов позволяет независимо обрабатывать сигналы, поступающие с выходов радиоастрономических приемных устройств. Возможность регистрации сигналов в широких полосах 512, 1024 или 2048 МГц повышает чувствительность радиотелескопа, а в случае использования антенн малого диаметра дает возможность сохранить приемлемое для наблюдений отношение сигнал/шум. Режим регистрации 16 независимо перестраиваемых узкополосных (0.5–32 МГц) частотных каналов внутри рабочей полосы частот обеспечивает сопряжение с существующими системами, дает возможность установки специальных настроек и может быть использован при организации наблюдений КА и ИСЗ. Стандартный формат данных и выходной интерфейс 10/40GE дают возможность сопряжения с любыми системами регистрации и буферизации данных. Созданная система способна работать в режимах радиометрической регистрации и спектральных наблюдений. Она подходит для любых радиотелескопов, независимо от размеров антенны и типа радиоприемного оборудования, способна заменить на радиотелескопе всю аппаратуру обработки сигналов и обеспечить их регистрацию данных большинства радиоастрономических наблюдений. Опытные образцы разработанной системы установлены на радиотелескопах РТ-13 и РТ-32 в обсерваториях «Светлое» и «Зеленчукская» и уже участвуют в различных радиоастрономических наблюдениях. В статье подведены итоги создания универсальной цифровой системы для радиотелескопов. Приведены параметры и варианты исполнения системы. Рассмотрены алгоритмы и конфигурация программируемых логических интегральных схем для всех режимов работы системы. Представлены некоторые результаты ее использования на радиотелескопах.

Григолюк Э.И., Кузнецов Е.Б. «Взаимодействие акустической волны с трехслойной конической оболочкой» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 7, № 2, с. 181-185 (1976)

Исследуется напряженное и деформированное состояние трехслойной конической оболочки, покоящейся в идеальной сжимаемой жидкости, под действием акустической волны давления, распространяющейся вдоль оси. Большее основание конуса закреплено в жестком коническом экране. Меньшее основание соединено с твердым телом конической формы, к которому на упругом элементе крепится масса, имитирующая оборудование и способная совершать возвратно- поступательное движение. Перемещения оболочки описываются нелинейными дифференциальными уравнениями не пологих трехслойных оболочек. Задача решается численно на ЭЦВМ. Определяются изгибные, мембранные напряжения, возникающие в оболочке, и ускорения жестких масс.

Смирнов В.А., Максимов Г.А., Григорьев А.Г., Корольков З.А., Коновалов В.Н., Ларичев В.А., Лесонен Д.Н. «Гидроакустическая система навигации судов в акватории порта» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 9 (2024)

В АО “АКИН” разработана система гидроакустического позиционирования судов в акватории порта, которая является дублирующей в дополнение к системам спутниковой, радио- и видео-навигации. Система позиционирования состоит из маяков-ответчиков, устанавливаемых на дне акватории, двух судовых антенн, а также судового блока с системой сбора, обработки данных и позиционирования. Работа системы протестирована в акватории порта г. Новороссийск в ходе опытной эксплуатации оборудования в период с июня по декабрь 2023 г. Показано, что полученная точность позиционирования с остаточной невязкой порядка 1 м является достаточной для дублирующей системы гидроакустического позиционирования судов при заходе в порт. Данные позиционирования судна (положение, курс, скорость, эллипс ошибок и пр.) передаются в судовую навигационную систему.

Григорьев В.А. «Флуктуации звука, вызванные движением солитонов внутренних волн в эксперименте ASIAEX» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 6 (2024)

Рассматривается один из эпизодов эксперимента ASIAEX 2001 (Южно-Китайское море), в котором на стационарной акустической трассе длиной 32 км в течение 6 часов двигался солитон внутренних волн и наблюдались связанные с этим флуктуации интенсивности низкочастотного (224 Гц) звука. По мере движения солитона вдоль трассы монотонно менялись глубина моря (от 350 до 120 м), скорость солитона (от 2 до 1 м/с) и его амплитуда (от 120 до 55 м), но доминирующая частота флуктуаций оставалась приблизительно постоянной и равной 1.5 ц/ч. В работе анализируются причины данного явления. Для этого солитон рассматривается в рамках двухслойной модели водной среды, а распространение звука – в рамках модовой и лучевой теорий. Согласно лучевой теории, доминирующая частота флуктуаций определяется отношением скорости солитона к циклу луча, ответственному за доминирующие флуктуации. В модовой теории получено аналогичное выражение, где роль цикла луча играет комбинация пространственных периодов биения нескольких пар мод. Показано, что при изменении глубины моря скорость солитона и цикл луча изменяются практически пропорционально, в результате чего доминирующая частота флуктуаций остается постоянной. Описанное явление может иметь универсальный характер и не ограничиваться акваторией ASIAEX. Постоянство доминирующей частоты позволяет определить переменную скорость солитона как функцию времени или расстояния, что успешно продемонстрировано в работе и может быть использовано для акустического мониторинга солитонов

Луньков А.А., Григорьев В.А., Сидоров Д.Д., Шерменева М.А. «Модовая структура широкополосного звукового поля в неоднородных мелководных волноводах» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 6-7 (2024)

Рассмотрена модовая структура низкочастотного звукового поля в широкой полосе частот в волноводах с сосредоточенными и распределенными неоднородностями. Под сосредоточенными понимаются неоднородности, вызывающие взаимодействие мод, под распределенными – адиабатические изменения. В приближении однократного рассеяния получено аналитическое выражение, описывающие частотную зависимость амплитуды первой волноводной моды в таких волноводах. Оно представляет собой суперпозицию плавной функции, обусловленной частотной зависимостью коэффициента затухания моды и адиабатическими возмущениями, и набора осциллирующих функций частоты. Каждая осциллирующая функция отвечает взаимодействию конкретной пары мод (первой моды со второй, третьей и т.д.) на одной сосредоточенной неоднородности. Важно, что период осцилляций в частотной области оказывается обратно пропорциональным расстоянию от источника звука до неоднородности. Проведено прямое численное моделирование широкополосных звуковых полей в волноводах с различными возмущениями: локально поднятие дна, солитон внутренних волн, ледовый киль, водоподобный участок дна, искусственный объект, которое продемонстрировало осциллирующий характер модовых амплитуд после прохождения неоднородной области. Предложен метод оценки положения сосредоточенных неоднородностей на акустической трассе по периоду осцилляций, основанный на кепстральной обработке амплитуды первой моды с предварительной деформацией частотной оси. Проведен анализ помехоустойчивости предлагаемого метода и возможности его реализации с помощью одиночных приемников и развитых вертикальных антенн.

Григорьев В.А. «Флуктуации интенсивности звука, вызванные движением солитонов внутренних волн в эксперименте ASIAEX» Акустический журнал, 70, № 6, с. 844-864 (2024)

Рассматривается один из эпизодов эксперимента ASIAEX 2001 (Южно-Китайское море), в котором вдоль двух стационарных акустических трасс длиной 32 и 19 км двигался крупный солитон внутренних волн, и наблюдались связанные с этим флуктуации интенсивности низкочастотного звука (224 и 300 Гц). В ходе исследования было обнаружено явление постоянства доминирующей частоты флуктуаций с течением времени. Например, при шестичасовом движении солитона вдоль длинной трассы, где глубина моря изменялась в три раза (с 350 до 120 м), а скорость солитона – в два раза (с 2 до 1 м/с), доминирующая частота флуктуаций оставалась приблизительно постоянной и равной 1.5 ц/ч с точностью 10%. В работе анализируются причины данного явления. Для этого солитон рассматривается в рамках двухслойной модели водной среды, а распространение звука – в рамках модовой и лучевой теорий. Согласно лучевой теории, доминирующая частота флуктуаций определяется отношением скорости солитона к циклу луча, ответственному за доминирующие флуктуации. В модовой теории получено аналогичное выражение, где роль цикла луча играет комбинация пространственных периодов биения нескольких пар мод. Показано, что при изменении глубины моря скорость солитона и цикл луча изменяются практически пропорционально, в результате чего доминирующая частота флуктуаций остается постоянной. Описанное явление может иметь универсальный характер и не ограничиваться акваторией ASIAEX. Постоянство доминирующей частоты позволяет, в частности, определить переменную скорость солитона как функцию времени или расстояния, что успешно продемонстрировано в работе и может быть использовано для акустического мониторинга солитонов.

Григорьев Н.С., Наквасин А.Ю., Новиков М.П., Потапов А.В., Степаненко А.Н., Юдин В.Г. «Результаты измерений и расчетная оценка громкости звукового удара самолета» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 55, № 1, с. 3-11 (2024)

Представлены основные результаты экспериментальных исследований и расчетных оценок громкости звукового удара (ЗУ) самолета в установившемся горизонтальном полете при числах М≈1.57–1.9, на высоте Н≈11 200 м. Летные испытания проводились с целью отработки методологии измерения интенсивности с оценкой громкости звукового удара на земле. Расчетные оценки громкости звукового удара выполнены на базе квазилинейной (классической) теории с коррекцией и без коррекции времени нарастания избыточного давления в сигнатурах ударных волн и расчетным методом, позволяющим учитывать эффекты абсорбции и дисперсии.

Григорьев Ю.Н., Ершов И.В. «Эволюция акустических возмущений в химически реагирующей газовой смеси CO₂/CO/O» Теплофизика и аэромеханика, № 5, с. 903-914 (2024)

На основе полной системы уравнений акустики исследована эволюция акустических возмущений в высокотемпературной реагирующей смеси углекислого и угарного газов и кислорода CO₂/CO/O в реакции диссоциации – рекомбинации, а также в неравновесных эндотермической реакции диссоциации CO₂ и экзотермической реакции дожигания угарного газа в кислороде. Использовалась реалистичная однотемпературная модель Аррениуса химической кинетики. В качестве стационарных условий среды принимались значения термодинамических параметров на траектории гиперзвукового полета в атмосфере Марса. Для реакции диссоциации – рекомбинации с отрицательным тепловым эффектом вблизи химического равновесия в асимптотическом высокочастотном пределе показано затухание акустических возмущений. В тех же условиях на фоне неравновесной экзотермической реакции имеет место усиление, а на фоне неравновесной эндотермической реакции – затухание акустических колебаний. Ключевые слова: акустические возмущения, неравновесные химические реакции, усиление (ослабление) высокочастотных колебаний, влияние знака теплового эффекта реакции

Иванов С.Г., Гришко Д.А., Баранов А.А. «Коррекция аргумента перигея средней эллиптической орбиты с постоянной большой полуосью и различным эксцентриситетом» Труды Московского авиационного института, № 4(139), с. https://trudymai.ru/published.php?ID=183447 (2024)

Рассматривается задача импульсной коррекции положения линии апсид орбиты космического объекта, находящегося в регионе глобальных навигационных спутниковых систем. Большая полуось и наклонение орбиты считаются известными и равными 26 578 км и 55° соответственно, а эксцентриситет может изменяться от 0 до 0.76 под действием возмущений от Солнца и Луны. Такой эффект обусловлен гравитационным резонансом, возникающим при длительном поддержании суммы долготы восходящего узла и удвоенного аргумента перигея вблизи значения 270°. Возможны две противоположные задачи: увеличение эксцентриситета для увода объекта из района глобальных навигационных систем или создание устойчивой околокруговой орбиты захоронения. В обоих случаях требуется коррекция положения линии апсид. Исследованы затраты характеристической скорости, необходимые для её поворота в случае околокруговой орбиты в данном регионе с ограничением на сохранение значения большой полуоси. Показано, что при эксцентриситете до 0.01 для отклонения аргумента перицентра на 90° требуются трансверсальные импульсы скорости не более 25 м/с. В общем случае для эллиптической орбиты с фиксированной начальной большой полуосью численно найдено решение, позволяющее изменить ориентацию вектора эксцентриситета, при этом происходит уменьшение большой полуоси орбиты. Показано, что затраты на поворот линии апсид на 15° меняются от 50 м/с до 550 м/с для значений эксцентриситета от 0.1 до 0.76. Доказано, что приe<0.76 для формирования устойчивой орбиты захоронения или создания и поддержания гравитационного резонанса, поворот линии апсид экономичнее поворота линии узлов, который выполняется импульсным манёвром или с использованием промежуточной орбиты ожидания.

Невский С.А., Сарычев В.Д., Грановский А.Ю., Бащенко Л.П., Громов В.Е. «Формирование микро- и наноструктур при электровзрывном карбоборировании титановых сплавов по механизму гидродинамических неустойчивостей» Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 20, № 3, с. 317-328 (2023)

Проведено исследование формирования микро- и нанокристаллических поверхностных слоев сплавов при воздействии гетерогенных плазменных потоков по механизму возникновения и развития неустойчивости Кельвина-Гельмгольца на примере систем Ti-B и Ti-C-B. Особое внимание уделялось начальной стадии ее развития, когда возмущения границы раздела сред считались синусоидальными. Течение первой и второй среды считались вязко-потенциальными. Из дисперсионного уравнения возмущений границы раздела сред была получена зависимость скорости роста возмущений от волнового числа. Ее анализ показал, что в плоскости параметров (ε, m) существует восемь областей, в которых она может быть аппроксимирована приближенными зависимостями: α_I-IV, α_I/-IV/. Из данных зависимостей получены связи волнового числа, на которое приходится максимум скорости роста возмущений и характеристик материала, параметров внешнего воздействия. Показано, что в зависимости от поперечной скорости второго слоя, соотношения вязкостей и плотностей слоев относительные погрешности этих приближений составляют 1–12%. Максимумы скорости роста возмущений поверхности раздела сред делятся на два типа: гидродинамический и вязкостно-обусловленный. Гидродинамический максимум, который возникает вследствие взаимного скольжения слоев, существует во всех областях на плоскости параметров (ε, m). Вязкостно-обусловленный максимум возникает в областях II и III при условии m> 0,4767, а также в II/ и III/ при m<0,4767. В области I при условии гидродинамический и вязкостно-обусловленный максимум существуют одновременно. Полученные результаты были применены для процессов электровзрывного борирования и карбоборирования титана. Установлено, что на границе раздела титана и бора выполняется приближенная аналитическая зависимость с погрешностью 1%, а максимум имеет гидродинамическое происхождение. Это же приближение выполняется и в случае карбоборирования на границе раздела «плазма/расплав». Ключевые слова: дисперсионное уравнение, неустойчивость Кельвина-Гельмгольца, коротковолновое приближение, титан, карбоборирование

Винокуров Д.Л., Грудзинская И.С. «Информативность импедансного метода ультразвукового контроля полимерных композиционных и резиноподобных материалов» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 83 (2024)

Проведены экспериментальные исследования образцов из полимерных композиционных и резиноподобных материалов импедпнсным методом ультразвукового контроля. В измерениях использовалась конструкция высокодобротной имедансчувствительной системы на основе пьезокерамики. Исследовано влияние добротности акустической системы на информативность метода. Разработаны методики контроля для однородных сильно поглощающих материалов и материалов с сильной анизотропией свойств. Данное исследование позволяет существенно расширить область применения импедансного метода.

Губайдуллин А.А., Болдырева О.Ю., Дудко Д.Н. «Взаимодействие волны давления с трещиновато-пористой зоной в пористой среде» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 166, № 3, с. 331-342 (2024)

Численно исследовано распространение волны сжатия в пористой среде, содержащей трещиновато-пористую зону. Исследование проведено с использованием двухскоростной модели пористой среды и трехскоростной модели трещиновато-пористой среды. Задача исследована в двумерной постановке. Рассмотрены случаи, когда пористая среда имеет свободную поверхность или является неограниченной. Трещиновато-пористая зона имеет границу в форме эллипса или прямоугольника. Изучено влияние таких неоднородностей на картину распространения возмущений давления.

Губайдуллин Д.А., Зарипов Р.Р. «Акустические волны в смеси воздуха с полидисперсными частицами алюминия» Теплофизика высоких температур, 62, № 1, с. 147-149 (2024)

На основе ранее разработанной линейной теории по распространению и затуханию акустических волн в полидисперсных газовзвесях проведено сравнение теоретических и экспериментальных данных. Построены зависимости декремента затухания на длине волны от частоты возмущения для смеси воздуха с полидисперсными частицами алюминия. Показано, что применение полидисперсной модели в газовзвесях дает более точное описание эксперимента, чем использование монодисперсной модели.

Губайдуллин Д.А., Федоров Ю.В., Зарипов Р.Р. «Взаимодействие акустической волны с многослойной средой, содержащей слой вязкоупругой пузырьковой жидкости» Теплофизика высоких температур, 62, № 4, с. 637-640 (2024)

Рассмотрена задача об отражении и прохождении акустической волны через многослойную среду, содержащую слой вязкоупругой жидкости с покрытыми упругой оболочкой пузырьками газа. Для системы «вода–акриловая пластина–пузырьковая жидкость–акриловая пластина–вода» рассчитаны коэффициенты отражения и прохождения волны и представлено сопоставление с экспериментальными данными. Проиллюстрировано влияние упругости несущей жидкости и оболочки пузырьков на отражение и прохождение волны через многослойную среду.

Капранова А.Б., Лебедев А.Е., Гуданов И.С., Мельцер А.М., Скурыгин Е.Ф. «Статистическое усреднение размеров кавитационных пузырей в узлах прямоточных регулирующих клапанов» Южно-Сибирский научный вестник, № 5(57), с. 19-27 (2024)

Сравнение предлагаемых конструктивных особенностей по достижению эффективных значений основных показателей работы клапанов целесообразно выполнить с позиций анализа интенсивности появления кавитационных пузырей, оценки их статистически усреднённых размеров до начала развитой стадии гидродинамической кавитации. Снижение числа пузырей в области течения рабочей жидкости, их ускоренный отвод от внутренних поверхностей клапана к выходному сечению потока среды за счет процесса его дросселирования различными способами обеспечивают рациональные значения пропускных характеристик регулирующих устройств. На базе энергетического метода с помощью моделей, ранее предложенных авторами, для гидродинамической кавитации в узлах сепаратор – затвор выполнены: выбор значимых параметров процесса дросселирования; расчет искомых усредненных по ансамблю диаметров пузырей при повороте перфорированного затвора в заданном интервале изменения пропускной способности прямоточного клапана с максимальным значением диаметра условного прохода 2,59·10^–2 м; сравнительный анализ данных результатов статистического усреднения с известными авторскими при поступательном движении глухого затвора с ограничением на значение диаметра условного проходного сечения до 3,13·10^–2 м. Установлено, что в этих условиях наблюдается: сокращение указанных диаметров в 6,8 раза и в 8 раз соответственно для перфорированного и глухого затворов при переходе от значения степени открытия 0,2 до 1,0; практическое выравнивание максимальных значений усредненных по ансамблю диаметров пузырей до значения 2,50·10^–3 м в каждом из видов узлов.

Петров П.С., Захаренко А.Д., Гудименко А.И., Заворохин Г.Л., Мацковский А.А. «Модовая структура в волноводе Пекериса–Эйри и его обобщениях» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 7 (2024)

Рассматривается распространение звука в мелком море, верхний слой дна в котором представляет собой среду Эйри, т.е. характеризуется линейно возрастающим с глубиной квадратом показателя преломления. Обсуждается зависимость коэффициента отражения от такого дна от угла скольжения луча для различных частот. Исследована модовая структура в таком волноводе, предложен эффективный метод интегрирования дисперсионных уравнений, а также рассмотрена возможность применения данного метода при решении задач геоакустической инверсии. Также обсуждается формирование головной волны интерференционного типа в таком волноводе, также известной как головная волна Булдырева.

Гудкова Т.В. «Приливные взаимодействия в Солнечной системе» Земля и Вселенная, № 1, с. 6-24 (2024)

Наша Солнечная система представляет собой семейство планет и спутников, сформированных из горных пород, льда, газа, а также их смеси. Для изучения недр Земли был разработан большой арсенал геофизических методов, но возможности для исследования строения других тел Солнечной системы остаются ограниченными. Широкий набор сейсмических данных доступен только для Земли, хотя сейсмические эксперименты были проведены на Луне и Марсе. Такие эксперименты очень дорогостоящие, и поэтому многие исследования планет опираются на дистанционное зондирование и геодезические измерения.

Симаков И.Г., Гулгенов Ч.Ж., Базарова С.Б., Артемьева К.В. «Исследование дебаевской диэлектрической релаксации в адсорбированной воде акустоэлектрическим методом» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 65 (2024)

Используя изотермы изменения скорости поверхностных акустических волн (ПАВ) в процессе полимолекулярной адсорбции, определены действительная и мнимая части диэлектрической проницаемости адсорбированной воды. Адсорбция водяного пара осуществлялась на оптически полированную поверхность адсорбента – звукопровода, который представляет собой пластину пьезокристалла ниобата лития YZ-среза. В качестве инструмента исследования применялись поверхностные акустические волны рэлеевского типа в диапазоне частот 20–400 МГц, которые возбуждались и регистрировались встречно-штыревыми ПАВ-преобразователями. Изучены частотные зависимости действительной и мнимой частей комплексной диэлектрической проницаемости адсорбированной воды. Для разных значений толщины адсорбционного слоя в исследуемом диапазоне частот обнаружено наличие процесса диэлектрической релаксации, который хорошо интерпретируется теорией Дебая с одним временем релаксации. Время диэлектрической релаксации адсорбированной воды зависит от толщины адсорбционного слоя и существенно (на 2–3 порядка) превышает время релаксации воды в объемной жидкой фазе.

Бородин Ю.П., Гулевский И.В. «Статистическая модель акустической эмиссии дефектов в материалах и конструкциях при деформации» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 11, № 2, с. 86-95 (1980)

Предложена статистическая модель акустической эмиссии дефектов в материалах и конструкциях, устанавливающая зависимость параметров сигналов акустической эмиссии от изменений напряженно-деформированного состояния и свойств материалов. Сигнал акустической эмиссии описан как импульсный случайный процесс. Показано, что "эмиссионные свойства" материалов определяются двумерной функцией распределения источников по амплитуде и интенсивности деформаций и средней плотностью источников. Предложен способ экспериментального исследования эмиссионных свойств материалов при испытаниях в условиях однородного напряженного состояния. Приведены результаты эксперимента на образцах из материала Д16АТ.

Бахтин В.К., Гурбатов С.Н., Дерябин М.С., Касьянов Д.А. «Экспериментальное исследование дифракции интенсивного акустического пучка на препятствии в виде полуэкрана» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 75 (2024)

Приводятся результаты физического эксперимента по исследованию процесса эволюции интенсивного акустического пучка после прохождения препятствия, которое представлено в виде полуэкрана, который делит пучок на две равные части по одной из координат и пропускает дальше лишь одну из них. Для формирования пучка использовался плоский пьезокерамический преобразователь с центральной частотой 2 МГц. Препятствие установлено за последним дифракционным максимумом. В исследуемой области за препятствием снята серия поперечных разрезов поля для различных расстояний от препятствия, а также для различных интенсивностей акустического пучка. Показано, что эволюция пучка за препятствием определяется совместным проявлением дифракционных и нелинейных эффектов. Продемонстрировано, что поведение пучка за препятствием существенно зависит от его интенсивности. Проведено численное моделирование на основе уравнений Хохлова–Заболотской–Кузнецова и Вестервельта, предварительные результаты которого подтверждают полученные экспериментальные результаты.

Белов В.Е., Гурьяшкин Л.П., Красильщиков А.П., Сурикова И.М. «Измерение характеристик звукового удара баллистическим методом» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 7, № 1, с. 143-146 (1976)

Изучается силовое воздействие ударных волн от сверхзвукового летательного аппарата на поверхность или наземные сооружения. Разработана аппаратура и методика для измерения характеристик звукового удара с помощью баллистических методов исследования, которые были применены на малой баллистической установке (МБУ) ЦАГИ. Приводятся результаты опытов с шарами при числах М=1,35–2 в диапазоне относительных высот 2,5<h<40.

Алексеев Д.М., Гусев В.А. «Среднее поле разрывных волн в одномерной случайно неоднородной среде» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 75 (2024)

Рассмотрены особенности построения уравнений для среднего поля интенсивных акустических сигналов, распространяющихся в случайно-неоднородной среде и содержащих разрывы во временном профиле. Проведено сравнение различных подходов к получению таких уравнений. Показано, что, несмотря на сглаживание профилей в среднем, наличие разрыва в профиле, необходимо учитывать до проведения операции усреднения. Получено точное выражение для среднего поля исходного треугольного сигнала.

Гусев В.А. «Трансформация сдвиговых волн с эллиптической поляризацией в кубично нелинейных средах» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 75-76 (2024)

Рассмотрено распространение сдвиговых волн большой интенсивности с эллиптической поляризацией. Как известно, для сдвиговых волн в однородных средах основным типом нелинейности является кубичная. Получено точное решение, описывающее трансформацию временного профиля и поляризации сдвиговых волн с произвольной начальной поляризацией. Отмечено, что в зависимости от начальной поляризации реализуются различные условия распространения сдвиговых волн – от сильно нелинейного распространения для волн с линейной поляризацией до линейного распространения для волн с круговой поляризацией. В случае начальной круговой поляризации проявляется эффект нелинейной дисперсии – зависимости скорости волны от ее амплитуды, при этом нелинейного искажения временного профиля не происходит. Рассчитано искажение поляризации сдвиговых волн для исходной эллиптической поляризации. Предложены подходы к определению нелинейных параметров среды.

Комаровский К.О., Гусев В.А. «Акустические явления при распространении интенсивной волны через трубку переменного сечения с учетом присоединенной массы» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 76 (2024)

Рассмотрены явления, возникающие при распространении акустических волн в узких трубках переменного сечения. Задан закон изменения поперечного сечения трубки специального вида. Исследован режим туннелирования волны через сужение узкой трубки, описываемой данный законом. Учтено влияние присоединенной массы на границах области сужения трубки. Построены частотные зависимости коэффициента прохождения волны по энергии, а также показаны отличия этих коэффициентов через трубку с присоединенной массой и без нее. Показано, что условия туннелирования ухудшаются: это выражается в уменьшении значения коэффициента прохождения волны в диапазоне частот, где наблюдался режим туннелирования без учета присоединенной массы, и в сокращении самого диапазона частот.

Корунов А.О., Гусев В.А., Горбовской В.С. «Быстрая оценка характеристик звукового удара от сверхзвукового пассажирского самолета в стандартной атмосфере на основе точных решений. крейсерский режим полета» Акустический журнал, 70, № 5, с. 725-739 (2024)

Предложен метод быстрой оценки характеристик звукового удара от сверхзвукового пассажирского самолета в условиях стандартной атмосферы. Кусочно-линейная зависимость профиля температуры и отсутствие атмосферного ветра позволяют полностью свести задачу о геометрии распространения волн звукового удара к алгебраическому виду. Для акустического давления сформулировано точное решение на основе подхода нелинейной геометрической акустики. Проведен анализ зависимости геометрии распространения волн звукового удара от параметров крейсерского полета сверхзвукового пассажирского самолета. В условиях третьего семинара SBPW (Sonic Boom Prediction Workshop) 2020 произведен расчет эпюр избыточного давления на земле от демонстратора X-59.

Гусева Е.К., Голубев В.И., Епифанов В.П., Петров И.Б. «Изучение реологических моделей льда на основе численного моделирования низкоскоростного удара шаровым индентором» Прикладная механика и техническая физика, 65, № 6, с. 181-194 (2024)

Разработана методика выбора подходящей модели льда и ее параметров методами численного моделирования. Исследуется процесс низкоскоростного столкновения шарового индентора с ледяной пластиной, проводится сравнение результатов численных расчетов с результатами лабораторного эксперимента. Рассмотрены известные реологические модели упругопластичности с критериями текучести Мизеса и Мизеса–Шлейхера, а также модель упругости с упругопластическим включением постоянного размера. В качестве определяющей системы уравнений используется система уравнений изотропной линейной теории упругости, которая решается сеточно-характеристическим методом. Исследуется влияние параметров моделей на рассчитанные мгновенные значения скорости и координаты шара. Формулируются критерии выбора характеристик моделей, строятся аппроксимации зависимостей этих критериев от различных параметров

Гусева Е.К., Голубев В.И., Петров И.Б. «Определение индикаторов миграции газа в недрах вечной мерзлоты методами численного моделирования» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 78-79 (2024)

Интенсивная эмиссия метана в атмосферу в прибрежных зонах Арктического региона может представлять опасность для окружающей среды из-за повышения температуры и усиления парникового эффекта. Дополнительно взрывной выброс газа может привести к разрушению инфраструктуры. В связи с этим появляется необходимость выявления газовых карманов, что может быть сделано, например, методами сейсмической разведки. Численное моделирование процесса распространения сейсмических волн в гетерогенных средах позволяет получить синтетический сейсмический сигнал от заданных моделей геологической среды. В работе строится макет слоистого многомерзлого песчаного грунта с криволинейными границами между пластами и различным числом газовых резервуаров. Изменение положения резервуаров моделирует распространение метана в вертикальном и горизонтальном направлениях. Для описания сейсмических волн в данных моделях используется определяющая система уравнений изотропной линейной теории упругости. Для ее численного решения в двумерной постановке применяется сеточно-характеристический метод. Источник сейсмического сигнала – точечный, со временной зависимостью импульс Рикера частотой 30 Гц. Проведенные расчеты позволяют зарегистрировать на дневной поверхности поверхностные и кратные волны. В работе большое внимание уделяется изучению трансформации отклика от группы резервуаров при увеличении их количества, оцениваются изменения времен пробега отдельных волн. Полученные результаты могут быть использованы для повышения достоверности интерпретации натурных исследований.

Агаев Э.А., Ахмедов Р.А., Аллахвердизаде Р.А., Гасанов А.Р., Гасанов Р.А., Гусейнов А.Г. «Демодулятор импульсных сигналов на основе фотоупругого эффекта» Физические основы приборостроения, 13, № 1, с. 43-49 (2024)

Особенности фотоупругого эффекта обсуждаются в контексте детектирования импульсных сигналов. Составлена физико-математическая количественная интерпретация процесса формирования импульсов на выходе фотодетектора. Показано, что основным фактором, влияющим на форму выходного импульса, является время нарастания переходной характеристики демодулятора. Установлено, что этот параметр формируется в основном за счет влияния двух факторов: времени вхождения упругого волнового пакета в оптический пучок и времени нарастания переходной характеристики фотодетектора. Для оценки степени влияния этих факторов был проведен численный анализ. Результаты теоретических исследований и численного анализа проверены экспериментально. Установлено, что при использовании быстродействующего фотодетектора его влиянием на формирование переходной характеристики акустооптического демодулятора можно пренебречь. В случае инерционного фотодетектора можно пренебречь влиянием параметров акустооптического взаимодействия.