Назаренко Ю.В., Сидоров Д.Д., Петников В.Г., Писарев С.В., Луньков А.А. «Об оценках точности определения расстояния при подводной акустической навигации в Карском море» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 12-13 (2024)

На основе гидрологических данных океанологической базы “World Ocean Database” получены оценки точности определения расстояния между подводными источником и приемником звука на расстояниях до 5 км в мелководной части Карского моря. Предполагалось, что основной причиной погрешностей в измерениях дистанции является отсутствие точных данных о пространственно-временном распределении вертикального профиля скорости звука. Анализировались ситуации, характерные для начала и конца осени, когда в первом случае наблюдается ярко выраженный термоклин и открытая поверхность воды, а во втором случае температура воды практически не изменяется по глубине и морская поверхность покрыта льдом. Установлено, что в обоих случаях существуют заметные флуктуации скорости звука в приповерхностном перемешанном слое, однако физические причины подобных вариаций разные. Моделирование распространения акустических волн показало, что различия во времени распространения звуковых сигналов δt для указанных выше случаев невелики. Однако имеет место уменьшение величины δt (почти на порядок) при расположении источника и приемника вблизи дна. При таком расположении точность оценки расстояния максимальна.

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.

Назаров Л.Е., Батанов В.В. «Алгоритм оптимального посимвольного приема цифровых сигналов с пониженной сложностью реализации» Физические основы приборостроения, 13, № 3, с. 49-55 (2024)

Дано описание алгоритма оптимального посимвольного приема информационно-емких цифровых сигналов с пониженной сложностью программной реализации. Выполнение алгоритма основано на использовании экономичного представления чисел формата float, что снимает ограничение на динамический диапазон сигнал/помеха, на длину кодовых слов и на тип сигнальных «созвездий». Приведены результаты исследований помехоустойчивости рассматриваемого модифицированного алгоритма оптимального посимвольного приема сигнальных конструкций на основе сигнальных «созвездий» цифровых сигналов с многофазовой манипуляцией, интенсивно используемых в приложениях, и простого корректирующего кода с проверкой на четность в недвоичных полях Галуа. Ключевые слова: цифровая обработка сигналов и изображений в акустооптике и радиофизике

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.

Волкова Н.В., Кузьменко П.А., Налимова Т.Г. «Экспериментальное и численное моделирование эксплуатационных воздействий на судовые амортизирующие и виброизолирующие конструкции с упругими элементами, выполненными с использованием эластомерных материалов» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 34 (2024)

Рассмотрены основные виды воздействующих эксплуатационных нагрузок на амортизирующие и виброизолирующие конструкции (АВК). Представлены численные модели, используемые при проектировании и усовершенствовании АВК. На примере моделей АВК рассмотрены различные виды статических и динамических воздействий. Полученные характеристики и параметры в результате численного моделирования сопоставлены с характеристиками и параметрами АВК, определенными при экспериментальных исследованиях на стендовом оборудовании.

Нарайкин О.С., Сорокин Ф.Д., Козубняк С.А. «Расщепление собственных частот упругой тонкостенной оболочки со случайными малыми неосесимметричными отклонениями параметров геометрии» Математическое моделирование, 37, № 1, с. 81-95 (2025)

Разработаны метод и алгоритм численного определения вероятностных характеристик расщепления собственных частот упругой тонкостенной оболочки с произвольными малыми случайными неосесимметричными отклонениями параметров геометрии. Предлагаемый алгоритм позволяет определять вероятностные характеристики расщепления частот неидеальных оболочек как непосредственно по результатам измерений случайных несовершенств их геометрии, так и при наличии полных статистических данных об указанных несовершенствах. Приведены результаты численных расчётов конкретных оболочек.

Нартов Ф.А., Карзова М.М., Хохлова В.А. «Влияние размеров центрального отверстия мощных фокусированных излучателей на параметры нелинейного ультразвукового поля в фокусе» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 77 (2024)

Для описания нелинейных эффектов в полях мощных излучателей фокусированного ультразвука, форма которых близка к аксиально-симметричной, удобной моделью является модель эквивалентного источника в виде сферического сегмента с равномерным распределением колебательной скорости на его поверхности. Параметры эквивалентного источника (диаметр, фокусное расстояние и амплитуда) подбираются таким образом, чтобы максимально точно аппроксимировать фокальную область поля исходного излучателя вдоль оси пучка. Для численного расчета нелинейных полей, создаваемых аксиально-симметричными фокусирующими источниками, существуют комплексы программ общего доступа, например, “HIFU-beam”. Большое число излучателей, использующихся в неинвазивной ультразвуковой хирургии, имеют аксиально-симметричную форму с круглым отверстием в центре для размещения диагностического датчика с целью визуализации воздействия. В данной работе было исследовано влияние размеров центрального отверстия в излучателе в виде сферического сегмента на параметры создаваемого им нелинейного поля в фокусе и оценка возможности применения модели эквивалентного источника без отверстия. Рассмотрены конфигурации излучателей с различными волновыми размерами, полными углами схождения (от 45 до 70°), диаметром центрального отверстия (до 70% от диаметра излучателя). Проведено сравнение нелинейных акустических полей, генерируемых исходными излучателями и соответствующими эквивалентными источниками. Показано, что присутствие центрального отверстия существенно влияет на параметры нелинейного поля в фокальной области. Установлено, что модель эквивалентного источника может быть применима лишь в случае малых диаметров отверстия в исходном излучателе (меньше 15% от диаметра излучателя).

Лебедева О.В., Науменко Н. «Оптимизация параметров звукопоглощающей облицовки эжекторного глушителя шума струи» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 19, № 3, с. 110-114 (1988)

На примере простейшего эжекторного глушителя описывается метод выбора оптимальных параметров звукопоглощающей облицовки и проведена оценка максимально возможной при этом величины снижения шума.

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)

Цукерников И.Е., Невенчанная Т.О., Щурова Н.Е. «Экспериментальные исследования рекомендуемых ИСО 15186 2 критериев выполнения измерений при определении звукоизоляции строительных изделий с помощью интенсиметрии в натурных условиях» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 36 (2024)

Приводятся результаты исследований по оценке применяемых в международном стандарте ИСО 15186-2 критериев годности акустических условий измерений. Оценена возможность практического применения требования к показателю звукового поля давление – интенсивность на измерительной поверхности, являющегося одним из критериев годности звукового поля в приемном помещении, а также критерием пригодности для измерений выбранной измерительной поверхности. В области применения стандарта указано, что метод интенсиметрии предназначен для измерений при наличии косвенной передачи звука в приемное помещение. Исследования выполняли, используя в качестве приемного помещения комнату №325 Акустического корпуса НИИСФ РААСН. Определяли звукоизоляцию двери в комнату (клееная фанерная, размер с коробкой 1,1×2,4 м), над которой расположено светопрозрачное окно размером 0,55×1,1 м, являющееся источником косвенной передачи звука. Показано, при наличии косвенной передачи требование, установленное в ISO 15186-2, к показателю звукового поля не выполняется. Вместе с тем, сопоставление значений фактической звукоизоляции двери, определенных по ИСО 15186-2 и ИСО 16283-1, использующего измерения уровней звукового давления, показало, что в ряде 1/3-октавных частотных полос, в которых требование к показателю звукового поля не выполняется, получили незначимое (в пределах 3 дБ) расхождение. Это свидетельствует о необязательности выполнения рассматриваемого требования к показателю звукового поля и связано с математическим свойством интенсиметрического метода: при усреднении нормальной интенсивности звука по измерительной поверхности вклад поля помехи, источники которой расположены вне измерительной поверхности, обнуляется.

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

Смирнов А.В., Недоспасов И.А., Кузнецова И.Е. «Влияние постепенного электрического закорачивания на характеристики обратных акустических волн в пьезоэлектрических пластинах» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 47 (2024)

В настоящее время активно ведутся исследования обратных акустических волн в пьезоэлектрических пластинах. Этот тип волн характеризуется противоположно направленными фазовыми и групповыми скоростями. Интересным свойством пьезоактивных обратных акустических волн, обнаруженным теоретически, оказалось увеличение их фазовых скоростей при электрическом закорачивании поверхности пластины пьезоэлектрика. Это может быть связано с формализмом математического анализа, поскольку их фазовые и групповые скорости направлены в противоположные стороны. Экспериментальные исследования влияния электрических граничных условий на характеристики обратных пьезоактивных акустических волн ранее не проводились. Поэтому целью работы было изучение влияния расстояния от идеально проводящего экрана до поверхности пьезоэлектрика на характеристики обратной ветви волны А₁. Для исследования был создан экспериментальный стенд, состоящий из прецизионного микровинта с не вращающимся шпинделем и пластины пьезоэлектрика со сформированным на ее поверхности набором ВШП с длиной волны 1.0–2.0 мм с шагом 0.1 мм. Микровинт обеспечивал плоскопараллельное перемещение металлического экрана в диапазоне 0-500 мкм с точностью до 1 мкм. Набор ВШП позволил изучить поведение обратной волны на различных участках обратной ветви волны A₁, в том числе вблизи точки с нулевой групповой скоростью (ZGV). Ближе всего к ZGV-точке находится ВШП с длиной волны 1 мм. Особенность заключается в том, что чем ближе к точке ZGV, тем менее чувствителен пик обратной волны к приближению металла. По мере удаления от точки ZGV влияние металла возрастает как на смещение частоты пика, так и на изменение его амплитуды.

Пупырёв П.Д., Недоспасов И.А. «Процессы нелинейной генерации второго порядка обобщенных акустических мод в пластинах» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 47 (2024)

С помощью полуаналитического метода конечных элементов (МКЭ) рассчитаны дисперсионные соотношения для мод обобщенной пластины, в системе, состоящей из двух упругих полупространств в контакте с упругим слоем. Анализируются процессы коллинеарного смешивания акустических волн с помощью нелинейности второго порядка на примере двух собственных мод в обобщенных пластинах. Выявлена тройка мод, удовлетворяющих условию фазового синхронизма для эффективной генерации комбинационной гармоники (процесс нелинейного смешивания). Показана возможность оценки эффективности этих нелинейных процессов через параметр акустической нелинейности (ANP). Для набора мод на выбранных дисперсионных кривых, удовлетворяющих условию фазового синхронизма, рассчитана эффективность нелинейного смешивания. Данный подход был применен также к одномерным краевым волнам в упругой полупластине с жесткими гранями, которые были рассчитаны в рамках метода конечных элементов.

Некрасов В.А. «Опыт применения средств виброизоляции для снижения технологических и пусковых вибрационных нагрузок магистральных насосных агрегатов» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 1(411), с. 147-151 (2025)

Объект и цель научной работы. Объектом исследования являются магистральные нефтеперекачивающие агрегаты. Цель работы – экспериментальное подтверждение эффективности применения виброкомпенсирующих систем в составе магистральных насосных агрегатов (МНА). Материалы и методы. Основными элементами виброкомпенсирующей системы являются: общая рама для насоса и электродвигателя, амортизаторы, сильфонные или резинокордные компенсаторы, упругая муфта, гибкие вставки в трубопроводы. Исследования характеристик МНА выполнялись с использованием портативного двухканального анализатора динамических сигналов типа HP3569A в период пусконаладочных работ и подконтрольной эксплуатации. Основные результаты. Выполнена экспериментальная оценка эффективности применения системы средств виброизоляции для снижения технологической вибрации и пусковых нагрузок подшипниковых узлов магистральных насосных агрегатов. Заключение. Показано, что оснащение МНА виброкомпенсирующими системами позволяет многократно (в десятки раз) уменьшить уровни вибрации, передаваемой на фундамент, значительно снизить пусковые вибрационные нагрузки, воспринимаемые подшипниковыми узлами, и, следовательно, повысить надежность работы агрегатов. Ключевые слова: амортизатор, вибрация, виброскорость, компенсатор, магистральный насосный агрегат, пусковые характеристики, спектр

Калью В.А., Краснописцев Н.В., Лосев Г.И., Некрасов В.Н., Петрова В.В., Смирнов Д.А. «Измерение уровней подводного шума источника в области высоких частот прямым методом и с использованием векторно-фазовой обработки» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2(408), с. 107-115 (2024)

Объект и цель научной работы. Оценки уровня подводного шума движущегося широкополосного источника, получаемые прямым и косвенным методами, с использованием комбинированного приемника звукового давления и компонент вектора колебательной скорости. Материалы и методы. Натурные эксперименты в реальных условиях измерения, статистический анализ результатов экспериментов. Основные результаты. По представительным выборкам выполнено сравнение оценок уровня шума в области высоких частот, получаемых прямым методом, только по каналу звукового давления, и косвенным методом, путем пересчета значений потока акустической мощности в идеальных условиях и в условиях реальной акватории. Заключение. В условиях шумозаглушенного бассейна оценки уровней подводного шума источника в диапазоне частот от 1 до 10 кГц, получаемые как усреднением квадрата акустического давления, так и усреднением плотности потока акустической мощности, не различаются на фоне погрешности калибровки канала колебательной скорости. При измерениях уровней подводного шума источника в условиях реальной акватории использование усредненной по времени плотности потока акустической мощности дает более точную оценку, значимо отличающуюся в меньшую сторону от результатов непосредственного измерения среднего по времени квадрата акустического давления. Ключевые слова: звуковое давление, колебательная скорость, векторный приемник, плотность потока акустической мощности, уровень подводного шума.

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.

Лившиц А.Я., Нечаев А.А., Юренко А.Ю., Ширгина Н.В. «Акустические условия нового концертного зала на 1650 мест в Геленджике» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 17 (2024)

В Геленджике введен в эксплуатацию зрительный зал многофункционального назначения со звукоусилением на 1650 мест. По технологическим соображениям план зала был принят в виде полукруга со сценой по его линейной стороне. Для исключения негативных акустических эффектов было предложено разместить на стенах зала звукорассеивающие и звукопоглощающие элементы, что и было реализовано. Проведенные акустические измерения показали эффективность этих решений. В зале удалось избежать фокусировок звука в зоне сцены. Кроме того, удалось получить звуковое поле с высокой степенью равномерности. Измеренное время реверберации сопоставлено со значениями, полученными в результате компьютерного моделирования. Проанализированы расчетные и измеренные значения акустических параметров. В работе приведены объемно-планировочные решения зала, результаты акустического моделирования со звукорассеивающими элементами на стенах и без них.

Нечаев Д.И., Милехина О.Н., Томозова М.С., Супин А.Я. «Различение гребенчатых спектров с разной шириной гребней в норме и при тугоухости» Сенсорные системы, 38, № 1, с. 79-88 (2024)

Частотную разрешающую способность слуха (ЧРС) оценивали по предельной различаемой плотности гребней спектра у испытуемых в возрасте от 26 до 82 лет, характеризующихся различной степенью сохранности/потери слуха: от нормы (normal) до умеренной потери (moderate loss) по классификации Всемирной организации здравоохранения). Оценивали зависимость ЧРС от ширины спектральных гребней. У испытуемых с нормальным слухом наблюдали повышение ЧРС при сужении гребней сигнала, тогда как у испытуемых с потерей слуха этот эффект проявлялся минимально или отсутствовал. Различие в эффекте сужения спектральных гребней между испытуемыми с нормальным и редуцированным слухом не может быть объяснено моделью спектрального анализа, основанной на концепции профилей возбуждения. Модель временного анализа может объяснить это различие при допущении, что у испытуемых с нормальным слухом увеличение автокорреляции входного сигнала приводит к удлинению задержки, на которой автокорреляция может быть обнаружена, тогда как у испытуемых с редуцированным слухом этот эффект ослаблен или отсутствует.

Шупен К.Г., Сальцберг А.В., Нечаева О.Е. «О комплексном подходе к оценке характеристик бортовых стандартов частоты и точности поправок к бортовым шкалам времени ГНСС» Труды Института прикладной астрономии РАН № 68, с. 15-25 (2024)

При анализе функционирования ГНСС требуется постоянное сопровождение и оперативное подтверждение точностных характеристик бортовых стандартов частоты и характеристик точности частотно-временного обеспечения, основной из которых является точность определения частотно-временных поправок на расхождение бортовой шкалы времени космического аппарата относительно системной шкалы времени ГНСС. С этой целью авторами разработан комплексный подход к оценке характеристик бортовых стандартов частоты и точности прогнозирования частотно-временных поправок, выполнен сравнительный анализ данных от различных источников, представлены результаты оценки точности прогнозирования поправок к бортовым шкалам времени, доступных через навигационный сигнал космических аппаратов систем ГЛОНАСС, GPS, Galileo и BeiDou. Полученные результаты дают возможность качественного анализа состояния стандартов частоты при эксплуатации на основе информации различных центров обработки данных, сравнения точностных характеристик различных ГНСС, совершенствования методов прогнозирования частотно-временных поправок, что в итоге может улучшить эксплуатационные характеристики системы ГЛОНАСС.

Сальцберг А.В., Шупен К.Г., Нечаева О.Е. «Сравнение характеристик бортовых стандартов частоты на основе высокоточных данных международной службы ГНСС» Труды Института прикладной астрономии РАН № 68, с. 26-35 (2024)

Точность навигационно-временного обеспечения потребителя в значительной степени определяется свойствами квантового стандарта частоты, функционирующего на борту космического аппарата ГНСС. Анализ характеристик бортовых квантовых стандартов частоты при их наземной экспериментальной отработке и летной эксплуатации необходим для оперативного учета изменений этих характеристик вследствие старения или воздействия внешних факторов, поскольку позволяет повышать точность синхронизации времени в ГНСС. Целью данной работы является анализ характеристик бортовых стандартов частоты разных типов в составе ГНСС и оценка потенциальной точности прогнозирования бортовых шкал времени космических аппаратов различных ГНСС на основе реальных данных. Основу используемого методического подхода к оценке точностных характеристик составляет анализ стохастического поведения квантового стандарта частоты с использованием девиаций Аллана, Адамара или их модифицированных разновидностей и временной девиации. В статье представлены оценки точностных характеристик бортовых квантовых стандартов частоты за 2022 год на основе высокоточных апостериорных данных. Выполнено их сравнение с результатами, полученными за 2020 год. Приведена интерпретация результатов с точки зрения анализа состава шумов, присущих различным типам квантовых стандартов частоты. Получены минимальные значения достижимой точности прогнозирования частотно-временных поправок к бортовым шкалам времени космических аппаратов. Показано, что сравнительный анализ точностных характеристик квантовых стандартов частоты, применяемых в современных ГНСС, позволяет наилучшим образом отслеживать и учитывать особенности поведения каждого бортового стандарта частоты при эксплуатации.

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.

Ни А.Л., Рыжов О.С. «Расширение квазиравновесного звукового потока релаксирующей смеси у края плоской пластинки» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 9, № 3, с. 73-80 (1978)

Рассматривается разворот равномерного потока химически активной смеси у края плоской пластинки в предположении, что макроскопическое время много больше времени протекания химической реакции, а скорость частиц в невозмущенном состоянии равна равновесной скорости звука. Кроме того, построены поля вспомогательных течений вокруг конфигураций, состоящих из пластинки с расположенными позади нее параболическими стенками. Показано, что искомое решение представляет собой неравномерный предел последовательности функций, задающих параметры вспомогательных течений, когда параболическая стенка отодвигается на бесконечность.

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.

Родионов А.А., Никитин Д.А., Филин К.Б., Шпилев Н.Н., Паничева Е.Д. «Гидроакустический бассейн Санкт-Петербургского филиала Института океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 17, № 4, с. 109-121 (2024)

В Санкт-Петербургском филиале Института океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук построен и введён в строй заглушенный гидроакустический бассейн, оснащенный автоматизированной системой закрепления и перемещения измерительных излучателей, приёмников (гидрофонов) и исследуемых моделей объектов. В состав оборудования бассейна входят излучатели, гидрофоны, многофункциональные эхолоты с режимом гидролокаторов бокового обзора, усилители излучающего и приёмного трактов, аналого-цифровые преобразователи, переносные компьютеры с программным обеспечением для формирования излучающих и регистрации принимаемых сигналов. Созданы функционирующие макеты приёмного и излучающего трактов. Разработана математическая модель бассейна на основе расчёта гидроакустических полей методом мнимых источников. Оценено качество заглушенности бассейна, показавшее её удовлетворительное значение. Для проведения экспериментов по исследованию отражающих свойств объектов изготовлены стандартные модели этих объектов. Заглушенный гидроакустический бассейн позволяет проводить исследование характеристик макетов гидроакустических средств, методов формирования и обработки сигналов в активном и пассивном режимах работы; процессов, происходящих в водной среде.

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.

Ползикова Н.И., Алексеев С.Г., Лузанов В.А., Раевский А.О., Никитов С.А. «Исследование акусто магнитной динамики методом акустической и спин холловской спектроскопии» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 46 (2024)

Нелинейные магнон-фононные взаимодействия представляют интерес для множества применений, в частности, для создания нейроморфных систем. Ранее был предложен метод возбуждения магнитной динамики в многочастотном композитном резонаторе сдвиговых волн со слоем ферромагнетика (HBAR), и развита теория, описывающая его работу для одного типа акустических мод. Поскольку реальный HBAR возбуждает сразу несколько типов мод, актуальной является задача их идентификации. В работе получены магнито-полевые зависимости комплексного коэффициента отражения S₁₁ и напряжения обратного спинового эффекта Холла (V_ISHE) для HBAR, определены диапазоны линейного и параметрического режимов возбуждения магнитной динамики. Сравнение формы частотных зависимостей (спектра) S₁₁ и V_ISHE позволило идентифицировать пластинчатые (лэмбовские) моды с преобладающей компонентой поляризации вдоль и поперек поля соответственно. Метод может оказаться полезным для изучения работы HBAR, определения механизмов магнон-фононного взаимодействия, уточнения вычислительных моделей, оценки ориентации пьезоэлектрической пленки и параметров материалов резонатора.

Вилков Е.А., Бышевский-Конопко О.А., Калябин Д.В., Никитов С.А. «Щелевые сдвиговые волны в квази РТ-симметричной пьезоэлектрической гетероструктуре вблизи точки вырождения мод» Акустический журнал, 70, № 5, с. 663-671 (2024)

Теоретически исследовано распространение щелевых сдвиговых волн в квазисимметричной структуре пьезоэлектриков класса симметрии 4mm. Было показано, что учет неодинакового уровня потерь и усиления в пьезоэлектриках приводит в спектре сдвиговых волн либо к пересечению, либо к касанию, либо к сближению двух мод в точке их вырождения (особой точке). Установлено, что пересечение спектров мод происходит только в случае равных значений потерь и усиления (РТ-симметричная структура). Исходя из этого, делается вывод, что по характеру спектров вблизи особой точки можно определять уровень дисбаланса усиления и потерь в пьезоэлектрических волноводах. Как и в случае чисто РТ-симметричной структуры, частотная зависимость амплитуды в исключительной точке квази РТ-симметричной структуры (при достаточно небольшой разнице в уровнях потерь и усиления) обладает очень узким пиком, что открывает возможность создания сверхчувствительных датчиков на их основе. Таким образом, продемонстрировано, что даже при неодинаковых уровнях потерь и усиления в пьезоэлектриках (квази РТ-симметричная структура) можно получить структуру, обладающую всеми свойствами РТ-симметричной структуры.

Симаков С.В., Виноградова Н.А., Никитушкина О.Н. «Импульсное лазерное воздействие на чистый алюминий» Физика и химия обработки материалов, № 3, с. 14-19 (2022)

Исследовано влияния лазерного воздействия на структуру модельного материала – чистого алюминия. Лазерную обработку образцов алюминия проводили на Nd:YAG лазере мощностью 15 Дж, 10 импульсами с длительностью 5·10^–8 с. В эксперименте использовали прозрачную среду, для исключения влияния термического механизма и создания условий для ударно-волнового механизма воздействия на материал. Исследование структуры осуществляли методом просвечивающей электронной микроскопии. После лазерного облучения в чистом алюминии обнаружено образование кристаллографически ориентированных пустот с поперечными размерами 50–100 нм и длиной до 500–800 нм. Обсуждается механизм образования подобных структур.

Красавин Е.Э., Никитченко Ю.А. «Вариант расчета обтекания тонкой пластины с использованием модели Навье– Стокса– Фурье» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 55, № 3, с. 42-49 (2024)

Предложен метод расчета обтекания тонкой пластины бесконечного размаха, установленной параллельно потоку. Решение строится на базе модели Навье– Стокса– Фурье (НСФ) с граничными условиями скольжения пограничного слоя на твердой поверхности. Метод предполагает наличие точки торможения на передней кромке бесконечно тонкой пластины. Численное решение задачи на линии тока, проходящей вдоль оси симметрии и поверхности пластины, представлено в виде средневзвешенного от традиционного решения вдоль всей линии тока и решения на линии симметрии с учетом точки торможения. Такой подход позволяет искусственно «притормозить» поток перед передней кромкой, что позитивно сказывается на распределении параметров газа вдоль поверхности пластины. Для тестирования предложенного метода использованы экспериментальные данные гиперзвукового обтекания острого клина потоком воздуха, расчеты по модельному кинетическому уравнению многоатомных газов, а также результаты расчетов других авторов, сравнивающих решения модели НСФ с кинетическими решениями. Численные тесты показали, что предложенный метод позволяет существенно улучшить результаты расчета распределения давления и нормального напряжения по поверхности пластины. В меньшей степени это относится к распределениям температуры и плотности, хотя некоторое улучшение решений также имеет место.

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.

Николаев А.С., Ляксо Е.Е. «Распознавание эмоционального состояния детей с расстройствами аутистического спектра по характеристикам речи» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 72 (2024)

Цель исследования – изучение распознавания взрослыми эмоционального состояния детей в возрасте 5–14 лет с расстройствами аутистического спектра (РАС), n=35, и типично развивающихся (ТР) детей, n=47. Проведен слуховой перцептивный эксперимент, в котором приняли участие взрослые носители русского языка (аудиторы), n=206. Созданные для перцептивного эксперимента тестовые последовательности (аудиотесты) содержали фразы детей с РАС и ТР детей, отобранные из записей спонтанной речи. Перед аудиторами стояла задача на основе слухового восприятия эмоциональное состояние ребенка: комфорт – нейтральное состояние – дискомфорт. Проведен спектрографический анализ фраз детей с РАС и ТР детей. Анализ акустических характеристик речи детей показал, что состояние дискомфорта у детей с РАС характеризуется максимальными значениями длительности, частоты основного тона (ЧОТ) и ее вариативности по фразам, словам, ударных и безударных гласных по сравнению с соответствующими характеристиками для состояния комфорта и нейтрального состояния. Минимальные значения показаны для нейтрального состояния.

Окунев В.Д., Самойленко З.А., Николаенко Ю.М., Дьяченко Т.А., Бурховецкий В.В., Корнеевец А.С. «Зарождение кластеризованной структуры пленок La_0.7Sr_0.3MnO_3–x в магнетронной плазме: влияние электрических полей и ионного звука на левитацию частиц и "замороженные" колебания параметров пленок» Физика твердого тела, 67, № 1, с. 90-104 (2025)

Исследовано влияние формирующихся в магнетронной плазме разноразмерных кластеров (D=50–400 Å) на структуру и свойства 36 образцов пленок La_0.7Sr_0.3MnO_3–x, осажденных на стекло вдоль потока частиц. В результате сопоставления "замороженных" колебаний параметров пленок с реальными ионно-звуковыми колебаниями в плазме восстановлен сценарий ее кластеризации, невозможной без левитации частиц. Предложено феноменологическое описание этого явления. Показано, что при расстояниях от мишени L≤2.15 cm кластеризация потока лимитируется левитацией атомных кластеров в результате равновесия между силой тяжести, давлением ионного звука и силой взаимодействия заряженных частиц с электрическими полями; вклад ионного звука в левитацию частиц здесь не превышает 12%. При отсутствии электрического поля (L≥2.45 cm) левитация зависит только от увлечения частиц ионно-звуковыми колебаниями. Результаты расчета критических размеров левитирующих атомных группировок согласуются с экспериментом. Изучено влияние изменений в зарядовом состоянии ионов марганца вдоль потока частиц на формирование кластерной структуры пленок. В интервале 2.15<L<2.45 cm, где вдвое уменьшается размер кластеров, качественно меняется связь электрических свойств пленок с их структурой. Для кластеров с размерами, меньшими дебаевского радиуса экранирования (l_D=175±30 Å), наблюдающиеся в образцах размерные эффекты согласуются с моделью локализации электронных состояний, предложенной Лифшицем. Ключевые слова: магнетронная плазма, разновалентные ионы марганца, кластеризация потока, левитация частиц, ионно-звуковая волна, аморфные пленки La_0.7Sr_0.3MnO₃.

Вьюгинова А.А., Новик А.А., Лбов А.А. «Радиальная мода ультразвуковых технологических инструментов» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 82 (2024)

Ультразвуковые технологические системы, предназначенные для активного высокоинтенсивного воздействия на среду, позволяющие реализовывать разнообразные технологии, в том числе, ультразвуковую сварку полимерных материалов, ультразвуковую резку и некоторые другие, содержат ультразвуковой инструмент-волновод, работающий в продольной или радиальной моде. Как правило, продольная мода используется в ультразвуковом оборудовании прессового, вертикального типа, а радиальная – для реализации так называемой непрерывной обработки, при этом радиальная мода также позволяет достигать высоких амплитуд колебаний рабочей поверхности, необходимых для указанных технологий. В работе исследуются особенности частотных свойств ультразвуковых инструментов некоторых типов, работающих в радиальной моде, необходимые для их эффективного проектирования. Приведены результаты моделирования собственных частот и форм колебаний инструментов различной геометрии, проанализировано влияние геометрии на рабочие параметры.

Новиков М.П. «Выбор типа эквивалентного тела вращения с минимальным звуковым ударом» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 53, № 6, с. 13-18 (2022)

Представлены результаты расчетных исследований основных параметров тел вращения, эквивалентных сверхзвуковым гражданским самолетам, с минимальным уровнем громкости звукового удара на земле на режиме крейсерского сверхзвукового полета.

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.

Новикова О.В., Тюменков Г.Ю. «Функция плотности для модели землеподобной Венеры» Проблемы физики, математики и техники, № 3(60), с. 23-26 (2024)

Проведено корректирующее моделирование функции плотности Венеры на основе модели PVM, предполагающей пятислойную внутреннюю структуру планеты. Получен аналитический и графический вид новых функций плотности для трёх физически правомерных приближений, обусловленных допустимыми изменениями размеров ядра и коры планеты.

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.

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.

Бардаханов С.П., Козлов В.В., Носырев И.П. «Исследование структуры течения за лопатками поворотного колена аэродинамической трубы при акустическом воздействии» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 19, № 4, с. 45-51 (1988)

Экспериментально показано, что в турбулентных следах за поворотными лопатками аэродинамической трубы акустические колебания преобразуются в вихревые возмущения или когерентные структуры, сносящиеся вниз по потоку.