Володина Н.А., Ерастов А.В., Забусов П.В., Кирюхина М.Н., Панов К.Н., Титова В.Б., Ширшова М.О. «Особенности инициирования и распространения детонации в цилиндрическом заряде из ТАТБ» Физика горения и взрыва, 60, № 5, с. 98-106 (2024)

Рентгенографическим методом исследован процесс распространения детонации в полукольцевых зарядах из пластифицированного ТАТБ со стальной оболочкой внутри при инициировании нормальной детонации по линии на наружной поверхности заряда. В экспериментах определена форма фронта детонационной волны рентгенографическим методом в разные моменты времени. В опытах зафиксировано влияние на форму детонационного фронта слоя из пластического взрывчатого вещества на основе гексогена, расположенного на поверхности основного заряда и имеющего скорость детонации на

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.

Рочев А.М., Микушев В.М., Чарная Е.В., Нефёдов Д.Ю., Заговорич А.Д. «Эффективность спин-фононной связи в условиях насыщения сигнала ЯМР» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 68 (2024)

Эффективность взаимодействия тепловых фононов с ядерными спинами определяет скорость спин-решеточной релаксации ядер. Представлены результаты по снижению эффективности спин-фононной связи через подавление вклада парамагнитных центров в релаксацию квадрупольных ядер. Для достижения подавления использовалось стационарное магнитное поле на ларморовской частоте. Показано, что в области отрицательной средней спиновой температуры скорость спин-решеточной релаксации для ядер ²³Na в кристалле фторида натрия при магнитном насыщении сигнала ЯМР не меняется. Существенное замедление релаксации спинов ²³Na зафиксировано в области положительной средней спиновой температуры, при этом восстановление ядерной намагниченности со временем после возмущения описывается суммой двух экспонент. Выявлено неполное подавление релаксации с участием индуцированных облучением центров окраски. Полученные результаты могут быть использованы для исследования в реальных кристаллах парамагнитных центров малых концентраций с применением стандартных методик промышленных спектрометров ядерного магнитного резонанса.

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.

Семёнов А.П., Зайцев Б.Д., Теплых А.А., Бородина И.А. «Исследование влияния непроводящих жидкостей на эквивалентную схему резонатора с продольным электрическим полем» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 42-43 (2024)

Исследовано влияние непроводящих жидкостей с различной диэлектрической проницаемостью на эквивалентную схему пьезоэлектрического резонатора с продольным электрическим полем, полностью погруженного в жидкость. Определены материальные константы таких жидкостей как вода, 71% этанол, изопропиловый спирт, ацетон, уайт-спирит, керосин ТС-1 и вазелиновое масло. Для проведения исследований был использован резонатор, изготовленный из пластины лангасита X-среза, работающий на объемной продольной акустической моде. Этот резонатор с резонансной частотой около 4 МГц был закреплен в основании контейнера объемом 30 мл. В ходе экспериментов контейнер с резонатором заполняли исследуемой жидкостью и измеряли частотные зависимости реальной и мнимой частей электрического импеданса резонатора. Все эксперименты с жидкостями проводились при комнатной температуре 24–25°С. Предложена уточненная эквивалентная электромеханическая схема Мэзона, учитывающая изменение эффективной площади электродов резонатора, связанное с диэлектрической проницаемостью жидкости. Путем подгонки теоретических частотных зависимостей реальной и мнимой частей электрического импеданса резонатора, погруженного в жидкость, к измеренным с использованием метода наименьших квадратов были получены значения продольного модуля упругости, продольного коэффициента вязкости и скорости продольной акустической волны для исследуемых образцов жидкостей. Были также определены значения эффективной емкости резонатора, добавочной краевой емкости и добавочного сопротивления в электрической части эквивалентной схемы. Установлено, что увеличение диэлектрической проницаемости жидкости приводит к увеличению эффективной площади электродов резонатора. При этом с ростом диэлектрической проницаемости жидкости значение краевой добавочной емкости также увеличивается. Сопоставление полученных значений модуля упругости и скорости продольной акустической волны для исследуемых жидкостей с табличными значениями показало их хорошее соответствие.

Теплых А.А., Семёнов А.П., Зайцев Б.Д., Бородина И.А. «Влияние вязкости и проводимости жидкости на характеристики резонатора с радиальным электрическим полем» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 43-44 (2024)

Одним из возможных новых применений пьезокерамических резонаторов является создание на их основе датчиков для определения свойств жидкости методом широкополосной акустической спектроскопии. Для этого сначала определяются акустические характеристики свободного акустического резонатора в достаточно широком частотном диапазоне и строится математическая модель резонатора. Затем свободный торец резонатора соприкасается с исследуемой жидкостью и измерения повторяются в том же самом частотном диапазоне. Свойства жидкости можно определить путем решения “обратной задачи” по изменению резонансных частот и уменьшению высоты наблюдаемых резонансных пиков. Чтобы этот метод позволил определить одновременно механические и электрические свойства жидкости, электрическое поле, которое сопровождает акустические колебания в пьезорезонаторе должно свободно проникать в жидкость, т.е. жидкость должна находиться в непосредственном контакте с материалом резонатора, а не с электродом на его поверхности. В данной работе был использован дисковый акустический резонатор с радиальным возбуждающим полем из пьезокерамики ЦТБС-3. Была рассмотрена задача о колебаниях свободного резонатора, а также резонатора, свободный торец которого соприкасался с исследуемой жидкостью. Были найдены зависимости резонансных частот и добротностей различных мод колебаний диска от акустического импеданса, вязкости и электрической проводимости жидкости. Показано, что жидкости с вязкостью от 1 мПа*с до 1000 мПа*с и проводимостью от 0.05 мксм/см до 10000 мксм/см оказывают достаточное влияние на резонатор, что позволяет определить характеристики жидкости.

Зайцев Б.Д., Теплых А.А., Семёнов А.П., Бородина И.А. «Теоретическое и экспериментальное исследование щелевой моды в структуре, состоящей из двух пьезоэлектрических пластин, разделенных воздушным зазором» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 45-46 (2024)

Проведен теоретический анализ щелевой моды в структуре “основная пьезоэлектрическая пластина–воздушный зазор–резонирующая пьезоэлектрическая пластина”. На основной пьезоэлектрической пластине толщиной 0.2 мм из ниобата лития Y–X среза нанесены два встречно – штыревых преобразователя для возбуждения и приема акустической волны с поперечно-горизонтальной поляризацией в диапазоне 2.5–4 МГц. Вторая резонирующая пластина выполнена из ниобата лития Z–X среза толщиной 0.5 мм. При подаче переменного напряжения на входной преобразователь на частотной зависимости полных потерь обнаружены резонансные пики поглощения, свидетельствующие о возбуждении щелевой моды. Анализ показал, что с ростом ширины зазора от 5 до 20 мкм глубина пиков изменяется от 60 до 20 дБ. Изменение толщины резонирующей пластины от 0.6 до 0.55 мм увеличивает глубину пиков от 35 до 50 дБ. Дальнейшее изменение толщины до 0.45 мм уменьшает глубину пиков до 40 дБ. И наконец, увеличение ширины резонирующей пластины от 16 мм до 20 мм при зазоре 10 мкм увеличивает глубину пиков от 25 до 45 дБ. Дальнейший рост ширины пластины до 22 мм уменьшает глубину пиков до 35 дБ. При этом с ростом ширины резонирующей пластины расстояние по частоте между пиками уменьшается. Было проведено экспериментальное исследование щелевой моды с оптимальными геометрическими размерами структуры и результаты эксперимента оказались в хорошем соответствии с теоретическими выводами.

Семёнов А.П., Зайцев Б.Д., Теплых А.А., Бородина И.А. «Применение пьезоэлектрического резонатора для восстановления параметров контактирующей жидкости» Акустический журнал, 70, № 6, с. 815-827 (2024)

Исследовано влияние проводящих и непроводящих жидкостей на характеристики пьезоэлектрического резонатора с продольным электрическим полем, погруженного в жидкость. Резонатор, работающий на продольной акустической моде с резонансной частотой около 4 МГц, представлял собой диск из лангасита X-среза с круглыми электродами на обеих сторонах. Резонатор закрепляли в основании контейнера, который заполняли исследуемой жидкостью. Затем реальная и мнимая части его электрического импеданса в зависимости от частоты измерялись векторным анализатором цепей. Была построена модернизированная электромеханическая схема такого резонатора, учитывающая влияние проводимости и диэлектрической проницаемости жидкости на изменение эффективной площади электродов. Продемонстрирована возможность определения модуля упругости, коэффициента вязкости исследуемой жидкости и величин дополнительных элементов эквивалентной схемы путем фиттинга рассчитанных частотных зависимостей комплексного электрического импеданса резонатора, погруженного в жидкость, к измеренным зависимостям.

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.

Попов О.Е., Чунчузов И.П., Куличков С.Н., Закиров М.Н., Мишенин А.А., Лесик Н.П. «Детальные измерения характеристик волны Лэмба при извержении вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 21 (2024)

В результате извержения вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай практически на всех станциях международной системы инфразвукового мониторинга была зарегистрирована волна Лэмба. В зависимости от помеховой обстановки волну Лэмба удалось наблюдать на барографах после того, как волна несколько раз обогнула Землю. В частотном диапазоне 0.00015–0.00065 Гц рассматриваются энергетические и скоростные характеристики волны Лэмба. Оценивается зависимость энергии и времени распространения волны Лэмба от направления и расстояния от вулкана до барографов. Проводится сравнение экспериментальных оценок с аналитическими и модельными расчетами. По данным регистрации сигнала давления на барографе, находящемся в 64 км от вулкана и на других расстояниях от него, и результатам сравнения с изменением давления на ближних расстояниях при других мощных извержениях вулканов, обсуждается возможный механизм возбуждения волны Лэмба.

Закиров М.Н., Куличков С.Н., Семенов В.А., Чуличков А.И., Мишенин А.А., Попов О.Е., Чунчузов И.П., Цыбульская Н.Д. «Методы распознавания образов и нейросети для классификации источников акустических сигналов» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 4 (2024)

Предложена и обучена нейронная сеть для классификации типов источников инфразвука на десять классов. Модель успешно справляется с классификацией данных на тестовом наборе данных. Приведены графики функции потерь и точности от номера эпохи обучения нейросети для обучающей, валидационной и тестовой выборок. Построен график F1-меры как объективного показателя качества работы при несбалансированной выборке. Показана матрица неточностей для тестовой выборки. Обучение модели с использованием графических процессоров выполняется достаточно быстро. Модель можно масштабировать для распознавания любого количества объектов и применить в системах оперативного акустического мониторинга территорий.

Закутняя О.В. «Советский фантаст Александр Беляев» Земля и Вселенная, № 1, с. 98-108 (2024)

Формальным поводом для того, чтобы написать об Александре Романовиче Беляеве, служит тот факт, что в конце 2023 г. журналу «Земля и Вселенная» была присуждена ежегодная премия имени Александра Беляева. Ее вручают в Пушкинском доме культуры, в том городе, где Александр Беляев жил несколько лет и где закончил свой земной путь страшной военной зимой 1941–1942 гг.

Замтфорт Б.С., Беляев И.В. «Оценка шума на местности перспективного самолета с распределенной силовой установкой, интегрированной с планером» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 25-26 (2024)

Настоящая работа посвящена исследованию акустических характеристик самолета с распределенной силовой установкой (РСУ) на основе опубликованных данных по проекту NASA(SUSAN) регионального самолета на 180 пассажиров с дальностью до 4500 км, РСУ которого состоит из кормового ТРДД (35% тяги и отбор мощности на привод электрогенераторов) и 16 крыльевых винтов с электроприводом (ВЭ) (65% тяги, создающейся на взлетно-посадочном и крейсерском режимах). Поскольку опубликованных данных недостаточно для проведения оценок шума на местности такого самолета, то в настоящей работе был принят следующий метод. В начале подбирается самолет-аналог традиционной схемы с ТРДД для получения взлетно-посадочных характеристик. Далее тяговые характеристики самолета-аналога реализуются в рассматриваемом самолете с указанным распределением тяг между кормовым ТРДД и 16 винтами. Затем определяются основные характеристики ТРДД (степень двухконтурности, температура газа перед турбиной и др.) и параметры ВЭ (число лопастей, шаг, окружная скорость), позволяющие реализовать требуемые тяги на взлетно-посадочных режимах полета. После этого на основе программных комплексов “БАСТОН” и “SOPRANO” проводится расчет матриц уровней звукового давления, которые пересчитываются в контрольные точки самолета и сравниваются как с нормами Главы 14 стандарта ИКАО, так и с шумом на местности современных самолетов с указанной пассажиро-вместимостью и дальностью полета.

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.

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.

Петрукович А.А., Зарубин Д.С. «Использование пилотируемых космических комплексов для проведения научных исследований» Земля и Вселенная, № 2, с. 7-23 (2024)

Создание и эксплуатация пилотируемых станций создает «локомотивный» эффект для решения разнообразных задач по освоению космоса человеком и использованию результатов космической деятельности на Земле.

Зелёный Л.М., Зарубин Д.С., Петрукович А.А. «Лунная одиссея 2024 года. Начало освоения "Седьмого континента Земли"» Земля и Вселенная, № 4, с. 7-29 (2024)

Многие помнят, как принято говорить, «культовый» научно-фантастический фильм Стэнли Кубрика «Космическая одиссея 2001 года», созданный в 1968 г. и ставший вехой в развитии кинофантастики и мирового кинематографа. Сегодня это время реализации планов, еще недавно казавшихся фантастическими, наступило. На наших глазах происходит резкий переход от чисто научных исследований Луны к началу ее полномасштабного освоения и подготовка к будущему использованию ресурсов нашего «седьмого континента». Авторы благодарят за помощь в подготовке статьи И.Г. Митрофанова, В.И. Третьякова, О.В. Закутнюю и Ю.Н. Макушенко.

Бойко А.В., Демьянко К.В., Засько Г.В., Нечепуренко Ю.М. «О параболизации уравнений распространения малых возмущений в двумерных пограничных слоях» Теплофизика и аэромеханика, № 3, с. 423-440 (2024)

Работа посвящена моделированию распространения возмущений в вязких несжимаемых ламинарных пограничных слоях на основе линеаризованных уравнений распространения амплитуд возмущений. Наряду с численной моделью, основанной на полных линеаризованных уравнениях, рассмотрены три модели, основанные на уравнениях, полученных из полных исключением продольной компоненты градиента давления и/или вязких членов в продольном направлении. Модели сравниваются численно на примере генерации и развития возмущений в пограничном слое над слабо вогнутой пластиной. Делаются выводы о возможности одними и теми же упрощенными моделями адекватно моделировать как волны Толлмина–Шлихтинга, так и вихри Гёртлера в диапазоне параметров, имеющих практическое значение.

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.

Захаров А.Ф. «Нейтронные звезды и черные дыры как природные лаборатории фундаментальной физики» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 4, с. 850-851 (2024)

Статистика частиц с полуцелым спином была построена в 1926 г. в работах Э. Ферми и П.А.М. Дирака. Вскоре после этого стало понятно, что эта статистика крайне важна для построения теории таких компактных объектов, как белые карлики. В этом случае существует предельная масса таких объектов, которую называют пределом Чандрасекара. Нейтрон был открыт Чедвиком в 1932 г., и уже в 1933 г. Бааде и Цвикки высказали предположение, что существуют нейтронные звезды, которые возникают в результате взрывов сверхновых и коллапса массивного ядра. В 1968 г. были открыты пульсары, и вскоре выяснилось, что пульсары – это нейтронные звезды с гигантскими магнитными полями. Двойные нейтронные звезды (как в системе двойного пульсара, так и в событии взрыва килоновой GW170817) сыграли ключевую роль в обнаружении гравитационного излучения, предсказываемого общей теорией относительности. В 1963 г. были обнаружены квазары – достаточно компактные объекты с гигантским энерговыделением, находящиеся на космологическом расстоянии. Вскоре стало ясно, что наиболее естественная модель квазаров включает в себя сверхмассивную черную дыру. Наблюдения движения ярких звезд в окрестности галактического центра и реконструкция теней в центре галактики М87 и центре нашей Галактики по данным наблюдений синхротронного излучения на длине волны 1,3 мм дают дополнительные подтверждения наличия сверхмассивных черных дыр в центрах этих галактик.

Захаров А.Ф. «Астрофизические исследования общей теории относительности» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1631-1632 (2024)

На начальном этапе развития общая теория относительности (ОТО) получила проверку и подтверждение в пределе слабого гравитационного поля. Однако с развитием технологий астрономических наблюдений начали обсуждаться и подтверждаться предсказания ОТО и в сильном гравитационном поле, такие как профиль рентгеновской линии железа Kα (в случае, если область излучения находится очень близко к горизонту событий), траектории частиц и звезды вблизи черных дыр, а также формы и размеры теней сверхмассивных черных дыр в M87* и Sgr A*. В 2005 г. было предсказано, что тень черной дыры в галактическом центре может быть восстановлена с помощью метода наблюдений РСДБ в миллиметровом или субмиллиметровом диапазоне, что было подтверждено результатами анализа изображения тени черной дыры для Sgr A*, полученными коллаборацией «Телескоп горизонта событий» (ТГС) в 2022 г. В 2019 г. команда ТГС представила первую реконструкцию изображения вокруг тени сверхмассивной черной дыры в M87*. В 2021 г. команда ТГС ограничила параметры («заряды») сферически-симметричных метрик черных дыр допустимым интервалом для радиуса тени в M87*. В 2022 г. коллаборация ТГС реконструировала тень вокруг центра Галактики и ограничила значения показателей для сверхмассивной черной дыры. Ранее были получены аналитические выражения для радиуса тени как функции заряда (в том числе приливного) в случае метрики Рейсснера-Нордстрема. На основе результатов оценки размера тени для M87*, выполненной командой ТГС, ограничен приливной заряд. Обсуждаются возможности использования теней для проверки альтернативных теорий гравитации и альтернативных теорий для галактических центров.

Захаров Д.Д., Никитин И.С., Никитин А.Д. «Исследование собственных форм и частот при динамическом изгибе стержня с переменными параметрами методом Пеано» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 64 (2024)

Рассчитываются собственные частоты и формы поперечных колебаний тонкого стержня с параметрами, зависящими от продольной координаты. Методом Пеано решается уравнение Бернулли–Эйлера с переменными коэффициентами жесткости и инерции при различных типах краевых условий на концах стержня. Исследуется сходимость решения, приводится оценка погрешности. Выведены дисперсионные уравнения, показана эффективность метода. Приведено сравнение с результатами, полученными ВКБ методом. Изложенные подходы могут использоваться как для расчета тонких стержней переменного сечения и различной формы, так и для случая функционально-градиентных материалов, когда модуль Юнга и плотность материала зависит от продольной координаты. Численные примеры даны в контексте практической оценки остаточной прочности образцов для экспериментального исследования усталости металлических сплавов при высокочастотных циклических испытаниях, основанных на общем принципе точечного резонансного нагружения.

Медведев Н.Н., Старостенков М.Д., Захаров П.В., Сысоева М.О. «Упругие волны и их столкновения с N-краудионами в 3D компьютерной модели ГЦК кристалла Ni» Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 19, № 1, с. 17-24 (2022)

Посредством метода молекулярной динамики с использованием потенциала Морзе, рассматриваются условия возбуждения продольных упругих волн в различных направлениях и результаты их столкновений с N-краудионами в 3D компьютерной модели ГЦК решётки кристалла Ni. Известно, что любые возмущения в кристаллической решетке безграничного кристалла возбуждают лишь продольные волны. В тех случаях, когда модельная ячейка представляет собой вытянутый прямоугольный параллелепипед, продольная волна, распространяющаяся вдоль направления плотной упаковки атомов под углом к наиболее протяжённой стороне ячейки, испытывает многократные отражения от стенок, в результате чего у этой волны появляется поперечная составляющая относительно наиболее протяжённой грани модельной ячейки. Моделировалось встречное столкновение этой волны и обладающего сверхзвуковой скоростью N-краудиона, включающего в себя два или три междоузельных атома. Скорости N-краудионов варьировались в диапазоне от 1,3·10⁴ до 1,8·10⁴ м/c. Во всех случаях после столкновения N-краудиона с волной, имеющей поперечную составляющую, происходила перестройка N-краудиона в краудионный комплекс, ориентированный вдоль направления движения продольной волны, испытывающей многократные отражения от стенок модельной ячейки.

Луценко И.С., Маркидонов А.В., Захаров П.В., Старостенков М.Д. «Оценка влияния точечных дефектов на фононный спектр кристалла и возможность возбуждения нелинейных мод» Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 19, № 4, с. 437-444 (2022)

Динамика решетки кристаллов определяется многими факторами, в том числе дефектами структуры и внешними условиями. В данной работе нами рассмотрено поведение плотности фононных состояний кристалла при различной концентрации точечных дефектов и температурах. Рассмотрен кристалл стехиометрии А₃В, на примере Pt₃Al, в котором возможно существования запрещенной зоны в фононном спектре кристалла. Модель представляла собой расчетную ячейку, содержащую от 10³ до 10⁵ атомов. Частицы взаимодействовали посредством многочастичного потенциала, полученного методом погруженного атома. При этом накладывались периодические граничные условия, чтобы избежать краевых и поверхностных эффектов. Далее производилось удаление нужной доли атомов Al и/или Pt с последующей релаксацией модели не менее 20 пикосекунд и нагревом до необходимой температуры. Расчет спектров кристаллов производился непосредственно с данных, полученных при расчетах, т.е. рассчитывалась частота каждого атома и весь диапазон полученных значений разбивался на 100 интервалов для определения плотности их распределения. Такой подход менее точен теоретических расчетов, однако позволяет отслеживать динамику спектра, к тому же теоретический расчет сложных конфигураций решетки с дефектами крайне затруднительны. Тем самым в работе получены качественные результаты, позволяющие оценить изменение плотности фононных состояний решетки при наличии точечных дефектов. Полученные зависимости свидетельствуют о том, что с ростом температуры и концентрации дефектов увеличивается вероятность возбуждения мод, частоты которых близки к собственным частотам дискретных бризеров в данном кристалле.

Бритенков А.К., Захаров С.Б., Травин Р.В., Фарфель В.А. «Моделирование управляемого электрического эквивалента мощного гидроакустического излучателя со сложным импедансным спектром на основе гиратора» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 49 (2024)

Для испытаний на номинальной мощности и настройки систем возбуждения низкочастотных гидроакустических излучателей широко используются электрические эквиваленты. Пьезоэлектрические преобразователи при излучении звука с акустической мощность в сотни и тысячи Вт предполагают высокие значения напряжения, подаваемого от системы возбуждения на НЧИ, что накладывает специфические требования на расчет и изготовление электрических эквивалентов мощных излучателей. Кроме этого, зависимость резонансной частоты и сопротивления излучению от глубины постановки излучателя может потребоваться перестройка резонансной частоты рабочей полосы частот эквивалента. Таким образом, для настройки системы возбуждения целесообразно использование мощного электрического эквивалента с возможностью изменения параметров во время имитации излучения. В работе показано, что использование в схеме замещения гидроакустического излучателя электронного аналога индуктивности (гиратора) на основе операционного усилителя позволяет моделировать сложные импедансные спектры с возможностью управления параметрами эквивалента непосредственно во время имитации излучения.

Зверев А.Я., Лазарев Л.А. «Звукоизоляция фюзеляжных самолетных конструкций с различным составом резонансных элементов» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 26 (2024)

Проблема снижения шума в салоне винтового самолета является актуальной задачей внутренней акустики, так как традиционные звукоизолирующие конструкции не обладают достаточной эффективностью в области низких и средних частот. Одним из перспективных способов ее решения является применение резонансных систем, с помощью которых можно существенно увеличить звукоизоляцию бортовой фюзеляжной конструкции самолета в этом частотном диапазоне. В данной работе экспериментально определено влияние резонансных систем на звукоизолирующую способность плоских и цилиндрических панелей без подкрепления и с подкреплением, моделирующим силовой набор бортовой конструкции самолета, а также определена эффективность облицовки салона пассажирского самолета резонансными системами различного состава. Испытания проводились в звукомерных камерах и на натурном стенде, представляющем собой реальный пассажирский самолет. При облицовке испытываемых конструкций использованы акустические резонаторы различного вида с резонансными элементами, изготовленными с применением фольги, микалентной бумаги и термополиуретана. Показано, что эффективность резонансных систем может достигать 10–20 и более децибел.

Зелёный Л.М. «Колонка главного редактора» Земля и Вселенная, № 1, с. 3-5 (2024)

Зелёный Л.М. «Колонка главного редактора» Земля и Вселенная, № 2, с. 3-6 (2024)

Зелёный Л.М. «Колонка главного редактора» Земля и Вселенная, № 3, с. 3-5 (2024)

Зелёный Л.М. «Колонка главного редактора» Земля и Вселенная, № 4, с. 3-6 (2024)

Зелёный Л.М., Зарубин Д.С., Петрукович А.А. «Лунная одиссея 2024 года. Начало освоения "Седьмого континента Земли"» Земля и Вселенная, № 4, с. 7-29 (2024)

Многие помнят, как принято говорить, «культовый» научно-фантастический фильм Стэнли Кубрика «Космическая одиссея 2001 года», созданный в 1968 г. и ставший вехой в развитии кинофантастики и мирового кинематографа. Сегодня это время реализации планов, еще недавно казавшихся фантастическими, наступило. На наших глазах происходит резкий переход от чисто научных исследований Луны к началу ее полномасштабного освоения и подготовка к будущему использованию ресурсов нашего «седьмого континента». Авторы благодарят за помощь в подготовке статьи И.Г. Митрофанова, В.И. Третьякова, О.В. Закутнюю и Ю.Н. Макушенко.

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.

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)

Белов И.М., Васильев Н.В., Зенков С.Г. «Снижение вибрации – путь к повышению комфорта на круизном судне» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2(408), с. 122-135 (2024)

Объект и цель научной работы. Исследуются вибрационные процессы при движении круизного судна с винторулевыми колонками по стесненному извилистому фарватеру. Анализируются причины нежелательных вибрационных явлений, влияющих на комфорт пассажиров, для выработки рекомендаций по их устранению или снижению до приемлемого уровня. Материалы и методы. В работе использованы материалы комплексных натурных испытаний круизного судна с двумя винторулевыми колонками (ВРК). Применяются традиционные методы анализа вибрации и совместный анализ параметров вибрации корпусных конструкций с параметрами движения судна и работы его движителей. Основные результаты. Описано возникновение и развитие нежелательных вибрационных явлений при условиях и режимах эксплуатации круизного судна, характерных для внутренних водных путей России. Выявлены основные причины нежелательных вибрационных явлений на круизном судне с двумя ВРК. Рассмотрены пути снижения вибрации в местах пребывания пассажиров в зависимости от причин конкретных вибрационных явлений. Показана роль комплексных натурных испытаний как одного из методов решения наукоемких задач, возникающих при сдаточных испытаниях или в ходе эксплуатации судна. Заключение. При эксплуатации круизного судна в определенных условиях возникают вибрации, неопасные для судна, но вызывающие дискомфорт у пассажиров. В рамках комплексных натурных испытаний на круизном судне выявлены внутренние и внешние источники вибрации. Если первые источники вполне традиционны и снижаются конструктивными мероприятиями, то вторые имеют более сложную природу и методы борьбы с ними также более сложны. Помочь устранить проблему может интеллектуальная система управления движением судна. Авторы убеждены, что для эффективного выявления и решения указанных проблем комплексные испытания по индивидуально разработанной программе и методике следует включать в программу приемо-сдаточных испытаний речных круизных судов, особенно в случае предъявления повышенных требований к комфорту. Ключевые слова: круизное судно, винторулевая колонка, обитаемые помещения, вибрация, комплексные натурные испытания.

Зобнин А.В., Липаев А.М., Усачев А.Д. «Эксперимент на космической аппаратуре "Плазменный кристалл-4"» Земля и Вселенная, № 2, с. 44-62 (2024)

Белопольская Л.Л., Брейтвейт В.К., Зосимов А.В., Тимофеев Е.Б. «К акустическому подавлению автоколебании в аэродинамической трубе с открытой рабочей частью» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 16, № 4, с. 65-83 (1985)

В открытой рабочей части аэродинамической трубы с диаметром сопла 1,2 м исследованы поля пульсаций скорости и давления. Обнаружено, что, несмотря на наличие в этой трубе специальных устройств для подавления низкочастотных пульсаций потока, в рабочей части при ряде значений средней скорости течения возникают автоколебания потока, приводящие к двух-, трехкратному росту интенсивности продольных пульсаций скорости. Для подавления этих колебаний поток в рабочей части трубы был подвергнут высокочастотному акустическому облучению, и в результате удалось снизить интенсивность пульсаций скорости и давления на автоколебательных режимах течения до уровня, соответствующего неавтоколебательным режимам.

Зосимов А.В., Пилипенко А.А., Уханова Л.Н., Шаповалов Г.К. «Влияние акустических возмущений на подъемную силу треугольных крыльев с острыми кромками» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 22, № 5, с. 127-130 (1991)

Экспериментально исследовалась возможность акустического способа управления вихревой структурой, формирующейся при отрывном обтекании тонких треугольных крыльев с острыми кромками. Показано, что путем внешнего монохроматического звукового облучения определенной частоты и интенсивности можно существенно увеличить коэффициент подъемной силы треугольных крыльев при удлинении λ>2 на закритических углах атаки.

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.