Жостков Р.А., Жарков Д.А. «Амплитудные характеристики волн рэлеевского типа в горизонтально-неоднородных слоистых средах» Акустический журнал, 70, № 6, с. 907-920 (2024)

Аналитически и численно рассмотрено распространение поверхностной акустической волны (ПАВ) рэлеевского типа вдоль свободной границы слоистого полупространства с плавным изменением его упругих параметров по горизонтали. Рассчитано изменение амплитуды ПАВ для перехода волны из однослойной системы в однослойную, однослойной в двухслойную и двухслойной в двухслойную в зависимости от упругих параметров, а также длины зондирующей волны. Показано, что амплитуда ПАВ уменьшается при увеличении скорости продольных волн и плотности среды по мере ее распространения, а при увеличении скорости поперечных волн в среде амплитуда ПАВ может как увеличиваться, так и уменьшаться. Изменение амплитуды ПАВ, связанное с изменением скорости продольных волн, сильнее, поэтому этот параметр следует учитывать в прикладных методах. Показано, что величина доминантной длины волны зависит как от геометрических, так и упругих параметров системы.

Жарков Д.А., Жостков Р.А. «Чувствительность поверхностной волны рэлеевского типа к изменению упругих параметров слоистых сред» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 79 (2024)

На основе модели плавного перехода (отсутствие потерь энергии при переходе поверхностной волны из одной среды в другую), проанализированы зависимости относительной амплитуды вертикальной компоненты смещений поверхностной волны рэлеевского типа от изменения скоростей продольных и поперечных волн в плоскослоистых системах. Показано, что относительный вклад скоростей упругих волн существенно зависит от выбора модели и частоты. Для однослойной системы амплитуда наиболее чувствительна к изменению скорости продольных волн. Для двухслойной системы при изменении параметров верхнего слоя вклад обоих скоростей сопоставим. В случае же изменения параметров нижнего слоя вклад изменения скорости поперечных волн становится больше. Для трехслойной системы при изменении параметров среднего слоя относительный вклад в изменение амплитуды скоростей упругих волн существенно меняется в зависимости от частоты. Отсюда следует, что без априорных ограничений на параметры среды, некорректно говорить о том, что амплитуда вертикальной компоненты поверхностной волны чувствительна только к одному параметру среды, например, к скорости поперечных волн. Хотя на доминантной частоте (на которой наблюдается наибольшая чувствительность) преобладает вклад скорости поперечных волн. При этом соответствующее значение доминантной длины волны, как показано на примере пятислойной системы, зависит от контраста между слоями и лежит в пределах от 2 до 3 толщин слоя, что подтверждает более ранние исследования.

Пасынок С.Л., Антропов С.Ю., Безменов И.В., Вострухов Н.А., Дроздов А.Э., Жаров В.Е., Игнатенко И.Ю., Цыба Е.Н., Федотов В.Н. «Текущее состояние работ ГМЦ ГСВЧ в части определения ПВЗ» Труды Института прикладной астрономии РАН № 69, с. 39-46 (2024)

В Главном метрологическом центре Государственной службы времени, частоты и определения параметров вращения Земли (ГМЦ ГСВЧ) непрерывно проводятся работы в области определения и прогнозирования параметров вращения Земли (ПВЗ). Прежде всего это работы по осуществлению мероприятий в рамках ГСВЧ, которые включают: проведение навигационных и спутниковых лазерных дальномерных измерений на пунктах метрологического контроля Росстандарта, расположенных в городском поселении Менделеево и городах Новосибирск, Иркутск, Хабаровск и Петропавловск-Камчатский; обработку результатов ГНСС, спутниковой лазерной дальнометрии (СЛД) и РСДБ-измерений ГСВЧ и международных служб; определение ПВЗ в рамках отдельных методов измерений; совместную обработку данных измерений и результатов определения ПВЗ в рамках отдельных методов измерений; а также формирование справочной информации о ПВЗ и ее распространение. Роль ФГУП «ВНИИФТРИ» как ГМЦ ГСВЧ закреплена Постановлениям Правительства РФ № 225. Также в ГМЦ ГСВЧ ведутся работы по эксплуатации следующих средств: аппаратно- программных средств определения и прогнозирования ПВЗ на основе совместной обработки файлов измерений в формате SINEX, Коррелятора ГМЦ ГСВЧ, спутниковой дальномерной лазерной станции комплекса средств фундаментального обеспечения ГЛОНАСС «Точка» и сегмента обмена данными Росстандарта; проводятся исследования по вычислению орбит и поправок часов КА, а также обработке данных спутниковых альтиметрических измерений. В статье приводится краткий обзор работ, проводимых в ГМЦ ГСВЧ в части определения и прогнозирования ПВЗ в период с 2021 по 2023 гг. Оценка качества определений ПВЗ и других параметров проводится методом сравнения данных, полученных в ГМЦ ГСВЧ, с международными опорными данными о ПВЗ и данными других отечественных и зарубежных центров обработки и анализа данных (ЦОАД). Результаты сравнения свидетельствуют о высоком научно-техническом уровне работ, проводимых в ГМЦ ГСВЧ в части определения и прогнозирования ПВЗ.

Лукашова М.В., Свешников М.Л., Парийская Е.Ю., Желдак Д.А., Космодамианский Г.А., Скрипниченко В.И. «Автономная астронавигационная система "Навигатор"» Труды Института прикладной астрономии РАН № 68, с. 43-52 (2024)

Представлена разработанная в ИПА РАН программная система «Навигатор». Система «Навигатор» позволяет в автономном режиме решать 12 типовых задач морской астронавигации, связанных с определением места судна и поправки компаса. В список задач входят также и разностные методы обработки наблюдений. Задачи решаются на основе наблюдений высот и азимутов Солнца, Луны, пяти планет и навигационных звезд. Для выбранной задачи по умолчанию предлагается оптимальная подборка светил для наблюдений, дающих наилучший результат. Вычисления проводятся по отечественным фундаментальным эфемеридам Солнца, Луны и планет ЕРМ2021. В основе эфемеридных вычислений лежат рекомендации XXIII и XXIV Генеральных ассамблей Международного астрономического союза. Звездный каталог составлен из звезд списка «Морского астрономического ежегодника» и дополнительных звезд до 6m из списка «Астрономического ежегодника», а также звезд из Йельского каталога и каталога Hipparcos. Система «Навигатор» также может использоваться для оценки астронавигационной обстановки с помощью окна «Планетарий» с изображением видимой планисферы, а также вычисления условий освещенности и эфемеридных данных светил на заданный момент времени в заданном месте. Кроме специальных окон, краткую информацию о светиле можно получить прямо в окне «Планетарий». Наличие справочного окна в виде интерактивного объяснения к «Морскому астрономическому ежегоднику», позволяющему вычислять эфемериды по примерам, делает систему электронной версией «Морского астрономического ежегодника». Взаимодействие с оператором обеспечивается посредством интерактивного графического интерфейса. Входные данные можно ввести не только из окна, но и из файла. Результаты решения выводятся на экран, а также представляются в графической (для отдельных задач) и текстовой форме, в виде протокола и архива астроопределений, которые можно открыть для просмотра на вкладке «Оконный менеджер» Удобные пользователю шкалу времени и систему географических координат можно выбрать в окне «Настройки». В этом же окне вводится поправки к всемирному времени.

Серебров А.П., Самойлов Р.М., Жеребцов О.М., Буданов Н.С. «Результат эксперимента "Нейтрино-4", стерильные нейтрино, темная материя и стандартная модель, расширенная правыми нейтрино» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1600-1616 (2024)

Анализ результатов эксперимента «Нейтрино-4» и данных экспериментов GALLEX, SAGE и BEST подтверждает параметры нейтринных осцилляций, заявленные экспериментом «Нейтрино-4» (Δm₁₄²=7,3 эВ² и sin²(2Θ₁₄)≈0,36), и увеличивает их достоверность до 5,8σ. Такое стерильное нейтрино термализуется в космической плазме, дает вклад в плотность энергии Вселенной 5% и может объяснить 15–20% темной материи. Обсуждается, что расширение нейтринной модели введением еще двух тяжелых стерильных нейтрино в соответствии с числом типов активных нейтрино, но с очень малыми углами смешивания, чтобы избежать термализации, позволяет довести вклад стерильных нейтрино в темную материю Вселенной до уровня 27% и объяснить крупномасштабную структуру Вселенной. Представлен динамический процесс зарождения темной материи, состоящей из трех правых нейтрино. Показано, что современные астрофизические данные по массовому содержанию 4Не не позволяют сделать определенное заключение в пользу модели трех или четырех термализованных нейтрино.

Жигулев С.В., Федоров А.В. «Исследование влияния ультразвукового акустического поля на отрыв пограничного слоя на профиле» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 21, № 6, с. 50-57 (1990)

Приводятся результаты теоретического и экспериментального исследования влияния ультразвукового акустического поля в диапазоне частот 40–70 кГц на ламинарный отрыв в окрестности передней кромки сверхкритического крыловогo профиля при значениях угла атаки 7,3–7,7°. Эксперимент проведен в дозвуковой малошумной трубе при скоростях набегающего потока 33–71 м/с, что соответствует диапазону чисел Рейнольдса(0,9–1,9)·10⁶. Основные измерения выполнены посредством локального бесконтактного однопучкового анемометра, регистрирующего одну компоненту скорости со знаком. В отсутствие акустического поля в этих условиях реализуется глобальный отрыв, занимающий 20% хорды профиля, а толщина сдвигового слоя сравнима с толщиной самого профиля. При наложении акустического поля размеры отрывной зоны существенно меняются, а при превышении интенсивностью ультразвукового поля порогового значения глобальный отрыв ликвидируется вовсе, так что толщина сдвигового слоя изменяется на порядок величины. Показано, что эффект носит явно выраженные гистерезисиый и резонансный характеры. Приводятся результаты оценочного расчета эффективных частот воздействия, выполненного на основе линейной теории устойчивости пограничного слоя, и дается сравнение с экспериментом.

Жилин Ю.Л. «О звуковом ударе» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 1, № 3, с. 1-11 (1970)

Теория затухания возмущений в неоднородных средах с произвольной эпюрой начального избыточного давления применяется для исследования звукового удара от самолета при полетев неоднородной атмосфере вдоль произвольной траектории. Подробно рассмотрен случай полета самолета в слоистой атмосфере с горизонтальным ветром. Получены выражения для коэффициентов, учитывающих влияние состояния атмосферы и режима полета самолета, и показано, что эти коэффициенты зависят только от пяти параметров подобия.

Жилин Ю.Л. «Звуковой удар от самолета при полете в спокойной атмосфере» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 4, № 2, с. 1-10 (1973)

Рассматривается случай полета самолета по произвольной траектории в атмосфере с переменными температурой и давлением при отсутствии ветра. Показано, что коэффициенты затухания возмущений от самолета при заданном состоянии атмосферы зависят только от четырех параметров подобия, характеризующих режим полета и положение наблюдателя, воспринимающего звуковой удар, относительно трассы полета. Приведены результаты систематических расчетов для стандартной атмосферы, и показано, что в широком диапазоне изменения параметров подобия влияние двух из них можно с большой точностью выделить в явном виде.

Жилин Ю.Л. «Условия возникновения фокусировки при звуковом ударе» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 5, № 2, с. 38-43 (1974)

Показано, что при звуковом ударе фокусировка может вызываться двумя различными причинами. В первом случае возникновение фокусировки связано с маневром самолета и градиентом параметров атмосферы на высоте полета. Во втором случае фокусировка возникает при отражении луча и связана с неоднородностью атмосферы вдоль его траектории (атмосферная фокусировка). Для возникновения атмосферной фокусировки необходимо выполнение трех условий, поэтому это явление представляется маловероятным, что подтверждается экспериментальными данными.

Жилин Ю.Л. «Некоторые особенности распространения звукового удара в неоднородной атмосфере» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 6, № 4, с. 21-30 (1975)

Сформулированы условия, при которых зона на поверхности земли, подвергающаяся воздействию звукового удара при установившемся полете самолета, может быть ограничена, многосвязна или неограниченна, а ее отдельные участки могут подвергаться неоднократным звуковым ударам. Показано, что при исследовании геометрии зоны необходимо учитывать слой атмосферы толщиной порядка не менее 2–3 высот полета самолета. Показано также, что задача об определении поперечных размеров зоны в приближении геометрической акустики в общем случае является некорректной, так как незначительные изменения в распределении параметров атмосферы могут привести к существенному изменению ширины зоны.

Жилин Ю.Л., Коваленко В.В. «О связывании ближнего и дальнего полей в задаче о звуковом ударе» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 29, № 3-4, с. 111-122 (1998)

Представлены уточненные методы расчета начальных данных для решения задачи о распространении волны звукового удара от произвольной компоновки летательного аппарата. Для слабовозмущенных течений предлагается использовать интегральные соотношения для возмущенных скоростей, что дает возможность вычислить асимптотическое рещение по параметрам потока в непосредственной близости от тела. В тех случаях, когда линейная теория неприменима, проводится прямой расчет с использованием полных уравнений Эйлера с выходом в область установления асимптотичности.

Жмур В.В., Белоненко Т.В., Новоселова Е.В., Суетин Б.П. «Трансформация мезомасштабных океанических вихрей в филаменты: анализ данных альтиметрии» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 17, № 4, с. 8-31 (2024)

Спутниковые данные дистанционного зондирования предоставляют обширный массив оптических, инфракрасных (ИК) и радиолокационных изображений поверхности океана, на которых видны многочисленные вытянутые вихревые структуры – филаменты. Их высокая контрастность на изображениях обусловлена наличием поверхностно-активных пленок и/или скоплений водорослей. Из-за вытянутой формы филаменты трудно отличить от вихрей с помощью автоматизированных методов идентификации. Однако и филаменты, и вихри характеризуются высокой относительной завихренностью и кинетической энергией. Трансформация вихрей в филаменты обусловлена взаимодействием с неоднородными фоновыми течениями. В данном исследовании применяется теоретическая модель растяжения мезомасштабных океанических вихрей к реальным данным альтиметрии. Цель исследования – оценить долю мезомасштабных вихрей, претерпевающих растяжение и трансформирующихся в филаменты, что приводит к перераспределению энергии с мезомасштаба на субмезомасштаб. Оценивается глобальное пространственное распределение областей с неограниченным и ограниченным растяжением мезомасштабных вихрей и интерпретируются полученные результаты. Уменьшение энергии вихрей за счет растяжения, вызванного фоновым потоком, рассматривается как потенциальный механизм передачи энергии от вихря к потоку, что может проявляться в виде эффекта отрицательной вязкости.

Жостков Р.А., Жарков Д.А. «Амплитудные характеристики волн рэлеевского типа в горизонтально-неоднородных слоистых средах» Акустический журнал, 70, № 6, с. 907-920 (2024)

Аналитически и численно рассмотрено распространение поверхностной акустической волны (ПАВ) рэлеевского типа вдоль свободной границы слоистого полупространства с плавным изменением его упругих параметров по горизонтали. Рассчитано изменение амплитуды ПАВ для перехода волны из однослойной системы в однослойную, однослойной в двухслойную и двухслойной в двухслойную в зависимости от упругих параметров, а также длины зондирующей волны. Показано, что амплитуда ПАВ уменьшается при увеличении скорости продольных волн и плотности среды по мере ее распространения, а при увеличении скорости поперечных волн в среде амплитуда ПАВ может как увеличиваться, так и уменьшаться. Изменение амплитуды ПАВ, связанное с изменением скорости продольных волн, сильнее, поэтому этот параметр следует учитывать в прикладных методах. Показано, что величина доминантной длины волны зависит как от геометрических, так и упругих параметров системы.

Жарков Д.А., Жостков Р.А. «Чувствительность поверхностной волны рэлеевского типа к изменению упругих параметров слоистых сред» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 79 (2024)

На основе модели плавного перехода (отсутствие потерь энергии при переходе поверхностной волны из одной среды в другую), проанализированы зависимости относительной амплитуды вертикальной компоненты смещений поверхностной волны рэлеевского типа от изменения скоростей продольных и поперечных волн в плоскослоистых системах. Показано, что относительный вклад скоростей упругих волн существенно зависит от выбора модели и частоты. Для однослойной системы амплитуда наиболее чувствительна к изменению скорости продольных волн. Для двухслойной системы при изменении параметров верхнего слоя вклад обоих скоростей сопоставим. В случае же изменения параметров нижнего слоя вклад изменения скорости поперечных волн становится больше. Для трехслойной системы при изменении параметров среднего слоя относительный вклад в изменение амплитуды скоростей упругих волн существенно меняется в зависимости от частоты. Отсюда следует, что без априорных ограничений на параметры среды, некорректно говорить о том, что амплитуда вертикальной компоненты поверхностной волны чувствительна только к одному параметру среды, например, к скорости поперечных волн. Хотя на доминантной частоте (на которой наблюдается наибольшая чувствительность) преобладает вклад скорости поперечных волн. При этом соответствующее значение доминантной длины волны, как показано на примере пятислойной системы, зависит от контраста между слоями и лежит в пределах от 2 до 3 толщин слоя, что подтверждает более ранние исследования.

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.

Жулев Ю.Г., Мунин А.Г., Лебедева О.В., Потапов Ю.Ф. «Акустические характеристики моделей эжекторных глушителей шума струй» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 15, № 1, с. 46-53 (1984)

Приведены результаты исследования акустических характеристик глушителя шума струи, выполненного в виде гофрированного сопла и эжектора со звукопоглощающими стенками. Экспериментально показано, что при определенном сочетании форм выходных сопел и размеров эжектора шум реактивной струи может быть снижен на величину, равную 13 дБ в области составляющих спектра, где шум максимален, как в стационарных условиях, так и в условиях полета до 270 км/час.