Радин В.П., Чирков В.П., Цой В.Э. «Устойчивость упруго закрепленного трубопровода» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 1, с. 31-40 (2024)

Исследована устойчивость трубопровода, левый конец которого закреплен в упругой шарнирной опоре и дополнительно опирается на две упругие опоры. Уравнение возмущенного движения решено с применением метода разложения решения по формам собственных колебаний с дальнейшим использованием процедуры метода Бубнова–Галеркина. Применены два варианта систем собственных форм: стержня с упругими опорами и стержня, закрепленного на одном конце. В первом случае частоты и формы собственных колебаний определены с использованием метода начальных параметров, во втором реакции упругих опор введены в уравнения с помощью дельта-функции. На плоскости параметров, характеризующих скорость и погонную массу протекающей по трубопроводу жидкости, построена граница области устойчивости с варьированием жесткостей упругих опор.

Доберштейн С.А., Веремеев И.В., Разгоняев В.К. «Асинхронные высокодобротные STW-резонаторы с секционированными отражательными решетками и постепенным увеличением периода электродов» Волновая электроника и инфокоммуникационные системы. Санкт-Петербург, 29 мая – 02 июня 2023 года. Сборник статей XXVI Международной научной конференции. В 3-х частях. Часть 3, с. 45-51 (2023)

Представлены данные по влиянию секционирования отражательных решеток с апериодичностью электродов на добротность асинхронных STW-резонаторов. Показано, что использование секционированных отражательных решеток с постепенным увеличением периода электродов приводит к увеличению добротности до 11500 у асинхронных STW-резонаторов в диапазоне частот 700–800 МГц на срезе УХ/36°+90° кварца.

Доберштейн С.А., Веремеев И.В., Разгоняев В.К. «Узкополосные высокочастотные фильтры на STW с малыми потерями» Волновая электроника и инфокоммуникационные системы. Санкт-Петербург, 03–07 июня 2024 года. Материалы XXVII Международной научной конференции. В 3-х частях. Часть 3, с. 62-70 (2024)

Рассмотрены узкополосные фильтры на STW с LC-согласованием на диапазон частот 500–1280 МГц с относительной полосой пропускания Δf/f₀=0,07–0,11%, вносимыми потерями 2,0–2,2 дБ. Фильтры построены по лестничной и двухпреобразовательной структурах на асинхронных резонаторах с высокой добротностью на срезе YX/36°+90° кварца.

Легуша Ф.Ф., Кузькин В.М., Разрезова К.В., Переселков С.А. «Акустический пограничный слой твёрдой абсолютно теплопроводной поверхности» Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии, 16, № 2, с. 275-290 (2024)

Представлены результаты анализа теоретических описаний формирования акустического пограничного слоя вблизи твёрдой абсолютно теплопроводной поверхности, полученных Г. Кирхгофом и Л.Д. Ландау. В обоих случаях акустический пограничный слой формируют неоднородные вязкие и тепловые волны в пристеночном слое жидкой среды, контактирующей с поверхностью твёрдого тела, от которой отражается плоская бегущая звуковая волна. На основании анализа можно сделать выводы: анализируемые решения задач являются физически обоснованными, независимыми и дополняющими друг друга. При формировании акустического пограничного слоя вязкие и тепловые волны возбуждаются синхронно парами. Внутри акустического пограничного слоя каждая пара неоднородных волн распространяется навстречу друг другу. Неоднородные волны зарождаются на параллельных поверхностях, ограничивающих объём акустического пограничного слоя. Проведён анализ процесса трансформации тепловых волн в дополнительные одномерные неоднородные волны, появление которых в пограничном слое предсказано Г. Кирхгофом. Показано, что при взаимодействии с поверхностью тела бегущей звуковой волны в звуковом диапазоне частот эти волны не влияют на процесс формирования пограничного слоя. Уточнены выражения, позволяющие провести численную оценку плотности мощности тепловыделения в пограничном слое. Получена формула, позволяющая определить долю энергии звуковой волны, которая поглощается в акустическом пограничном слое. На практике полученные в статье результаты могут быть использованы, например, в аэроакустике для оценки диссипативных свойств поверхностей твёрдых тел.

Галиакбаров А.Т., Башмаков Д.А., Болдырев А.В., Болдырев С.В., Гайсин И.А., Рахимов Р.Р., Гумеров И.Ф., Фардеев Л.И. «Численное моделирование акустических колебаний в системе выпуска и нейтрализации дизельного двигателя экологического класса 6 магистрального автомобиля КАМАЗ» Акустика среды обитания. Сборник трудов Девятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2024). Москва, 23–24 мая 2024 г., с. 107-117 (2024)

В рамках использования одномерной акустической математической модели программы AVL BOOST рассчитана и сравнена с известными данными зависимость потерь передачи от частоты звуковых колебаний в канале с цилиндрической камерой. Затем выполнено моделирование акустических колебаний в системе выпуска и нейтрализации отработавших газов дизельного двигателя экологического класса 6 магистрального автомобиля КАМАЗ. Исследовано влияние объемов камер глушителя-нейтрализатора, длин и углов поворота каналов системы на общий шум выхлопа на нескольких режимах работы двигателя. Также рассмотрен вариант распараллеливания потока газов в катализаторе окисления и сажевом фильтре глушителя-нейтрализатора.

Рахматов Р.И., Попов В.С. «Исследования путей распространения колебаний по компонентам и системам транспортно-технологических средств и комплексов с целью уменьшения передачи колебаний на примере системы выпуска отработавших газов автотранспортных средств» Акустика среды обитания. Сборник трудов Девятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2024). Москва, 23–24 мая 2024 г., с. 327-342 (2024)

Представлены исследования путей распространения колебаний по компонентам и системам автотранспортного средства на примере системы выпуска отработавших газов, проведен анализ работ посвященный исследованию виброакустических характеристик системы выпуска отработавших газов, проведены расчетно-экспериментальные исследования локальных динамических жесткостей точек крепления системы выпуска отработавших газов к кузову с учетом температуры, на основе исследований газодинамических характеристик отработавших газов. В рамках работы разработана конечно-элементная модель автотранспортного средства, проведена валидация конечно-элементной модели, определены влияния газодинамических характеристик системы выпуска отработавших газов на локальную динамическую жесткость точек крепления системы выпуска отработавших газов. А также, исследованы функции передачи шума от точек крепления системы выпуска отработавших газов к контрольным точкам внутри кузова. На основе исследований разработаны технические решения, позволяющие уменьшить передачу колебаний на примере системы выпуска отработавших газов.

Рахно П.В., Рыжов В.П. «Потенциальные возможности сложных сигналов в нелинейной гидроакустике» Нелинейная акустика-50. Научно-практическая конференция "Нелинейная акустика-50", Таганрог, 17 декабря 2015 г. Сборник трудов, с. 237-242 (2015). 254 с.

Показано, что преимущества нелинейных гидроакустических систем, в частности, с параметрическими антеннами, могут быть в полной мере реализованы только при использовании сложных сигналов. Приведены сведения об основных классах сложных сигналов для решения задач гидролокации и связи, а также даны основные соотношения для оценки потенциальных погрешностей частотно- временных измерений и разрешающих способностей локационных систем.

Резник С.В., Абрамова Е.Н. «Ключевые вопросы создания надувных тормозных устройств для увода вышедших из строя спутников в плотные слои атмосферы. Часть 1. Проектный облик. Движение в разреженной атмосфере» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 5, с. 101-111 (2023)

Освоение околоземного космического пространства сопровождается появлением на околоземных орбитах космического мусора, состоящего из искусственных спутников, элементов космических аппаратов, ракет-носителей и разгонных блоков, исчерпавших ресурс. Высокая активность энтузиастов, создающих наноспутники CubeSat, заставляет делать мрачные прогнозы засорения космоса. Для очистки околоземного космоса от мусора предлагаются разнообразные проекты, предусматривающие сбор уже накопившегося мусора и оснащения нового поколения объектов ракетно-космической техники средствами для перевода на орбиты захоронения или в плотные слои атмосферы. К перспективным средствам борьбы с космическим мусором относятся надувные тормозные устройства, предназначенные для увода скрепленных объектов в плотные слои атмосферы. Температурное состояние надувного тормозного устройства формируется под действием потоков теплового излучения от Солнца и Земли и кинетического нагрева, вызванного движением в разреженной атмосфере. Рассмотрены варианты проектного облика надувного тормозного устройства для наноспутников CubeSat, находящихся на низких околоземных орбитах. Приведены результаты моделирования движения тонкостенной сферической оболочки надувного тормозного устройства. Выполнена оценка времени достижения спутником плотных слоев атмосферы.

Резник С.В., Абрамова Е.Н. «Ключевые вопросы создания надувных тормозных устройств для увода вышедших из строя спутников в плотные слои атмосферы. Часть 2. Анализ теплового режима в условиях комбинированного нагрева» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 6, с. 119-132 (2023)

Для снижения загрязнения низких околоземных орбит космическим мусором, состоящим из искусственных спутников, других космических аппаратов, элементов ракет-носителей и разгонных блоков, исчерпавших ресурс, перспективно применять надувные тормозные устройства. Простейший вариант такого устройства может представлять собой тонкостенную оболочку из полимерного материала, которая хранится в свернутом виде в транспортном контейнере спутника и надувается в нужный момент по команде, приобретая заданную конфигурацию. Большая площадь миделя оболочки обеспечивает увеличение силы торможения в сильно разреженной атмосфере и уменьшение скорости полета с последующим спуском в плотные слои атмосферы для ликвидации. Выбор рациональных параметров надувной оболочки тормозного устройства предусматривает решение достаточно сложных междисциплинарных задач. Среди них выделяется задача определения температурного состояния надувной оболочки, которое будет формироваться под действием потоков теплового излучения от Солнца, Земли и кинетического нагрева, вызванного движением в свободномолекулярной среде. Рассмотрены особенности теплообмена тонкостенной сферической оболочки надувного тормозного устройства, предназначенного для удаления отработавших ресурс наноспутников класса CubeSat, находящихся на низких околоземных орбитах.

Резник С.В., Михайловский К.В., Абрамова Е.Н. «Ключевые вопросы создания надувных тормозных устройств для увода вышедших из строя спутников в плотные слои атмосферы. Часть 3. Оценка стойкости оболочки к ударам микрометеороидов и элементов малого космического мусора» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 9, с. 135-146 (2023)

Оснащение малых космических аппаратов надувными тормозными устройствами – одно из перспективных направлений снижения загрязнения околоземного космического пространства от космического мусора. Принцип действия надувного тормозного устройства достаточно прост: в компактно уложенную в транспортный контейнер оболочку в нужный момент подается газ наддува, оболочка раскрывается, и благодаря большой площади поперечного сечения увеличивается сила торможения, способствующая снижению скорости полета. В силу массогабаритных ограничений надувная оболочка тормозного устройства должна быть выполнена из тонкой полимерной пленки. Очевидно, что стойкость такой оболочки к ударам микрометеороидов и элементов малого космического мусора будет определять состоятельность самой концепции надувных тормозных устройств. Выполнены расчетно-теоретические оценки стойкости полимерных оболочек к ударным воздействиям частиц алюминия и водяного льда диаметром 1–30 мкм в диапазоне скорости движения 0,5–7,0 км/с. Показано, что при скорости движения более 3 км/с опасность для оболочки из полимерной пленки представляют частицы со свойствами алюминия диаметром 10 мкм и более. Вероятность столкновения оболочки с частицей диаметром 10 мкм на орбите высотой 300 км достигает 0,25, что свидетельствует о необходимости ее подкрепления для сохранения формы в случае локального пробоя.

Волков С.С., Ремизов А.Л., Коновалов А.В., Неровный В.М. «Параметры режима ультразвуковой сварки полимерных материалов» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 4, с. 21-29 (2023)

Установлено, что основными параметрами режима, определяющими производительность ультразвуковой сварки пластмасс, являются амплитуда колебаний рабочего торца волновода, статическое сварочное давление и время сварки. Ультразвуковую сварку можно проводить по поверхностям, покрытым различными продуктами. Получено выражение для определения времени и коэффициента интенсивности режима ультразвуковой сварки. Рассмотрено влияние опор на качество и прочность соединений при ультразвуковой сварке полимерных материалов. При использовании активной опоры прочность соединения и производительность ультразвуковой сварки значительно выше, чем при применении пассивных опор. Результаты экспериментов подтвердили взаимосвязь амплитуды колебаний опоры с нагревом, толщиной и свойствами свариваемых деталей. Предложен рабочий цикл ультразвуковой сварки пластмасс, в котором статическое сварочное давление и время ультразвукового воздействия, обеспечивают максимальную прочность и герметичность получаемого соединения.

Волков С.С., Панкратов А.С., Ремизов А.Л., Коновалов А.В. «Технологические особенности ультразвуковой сварки разнородных пластмасс» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 5, с. 49-56 (2023)

Рассмотрены технологические особенности ультразвуковой сварки разнородных пластмасс, специфика которой проявляется в характере объемных взаимодействий. Результаты исследования механизма образования сварного соединения показали, что одновременно происходит перемешивание микрообъемов, взаимная диффузия молекул полимеров в контактирующих поверхностях и возникновение новых химических связей с образованием блок-сополимеров. Общим для этих процессов является то, что все они протекают в диапазоне температур, соответствующем вязкотекучему состоянию полимера. Экспериментально подтверждено, что одним из критериев свариваемости разнородных пластмасс является их совместимость по акустическим свойствам, оцениваемая плотностью и вязкостью расплава. Предложены технологические приемы, позволяющие компенсировать различия в акустических свойствах свариваемых материалов, и тем самым получать качественные сварные соединения. Определены четыре стадии механизма образования сварных соединений при ультразвуковой сварке разнородных пластмасс. Установлено, что физико-механические свойства разнородных пластмасс имеют первостепенное значение для механизма теплообразования при ультразвуковой сварке. Разработана ультразвуковая сварочная установка для сварки разнородных пластмасс в вакууме.

Рзаев Н.С. «Свободные колебания разномодульных балок с переменным поперечным сечением» Актуальные проблемы прикладной математики, информатики и механики. Воронеж, 04–06 декабря 2023 года, с. 1162-1169 (2024)

Цель работы – получить и решить уравнения свободных колебательных движений балок с переменным поперечным сечением, изготовленных из разномодульных материалов, с учетом сопротивления внешней среды. Предполагается, что поперечное сечение балки переменное, она имеет две оси симметрии и расположена на основании типа Пастернака. Здесь также предполагается, что плотность является переменной. При решении задачи учитывалось сопротивление внешней среды. Поскольку уравнение движения представляет собой сложное дифференциальное уравнение с частными производными относительно сгиба, его решение находится приближенными аналитическими методами. На первом этапе используется разложение на переменные, а на втором – метод ортогонализации Бубнова–Галеркина. Вычисления в основном проводятся при линейном изменении характеристических функций по толщине и длине балки. Получены уравнения зависимости между круговой частотой и параметрами, характеризующими сопротивление внешней среды и неоднородность, а также параметрами, характеризующими изменение высоты и неоднородность основания. Вычисления проведены для конкретных значений характеристических функций, результаты приведены в таблицах и в форме кривых зависимостей. Из полученных уравнений и результатов вычислений ясно, что допускаются серьезные ошибки, если при решении задач колебательного движения не учитываются сопротивления внешней среды и разномодульность. В то же время по мере увеличения значений параметров, определяющих неоднородность плотности, существенно меняется значение частоты. Полученные результаты могут быть использованы при расчетах разномодульных балок, досок и цилиндрических покрытий с переменным поперечным сечением по прочности, устойчивости и частотно-амплитудным характеристикам с учетом сопротивления внешней среды.

Римская-Корсакова Л.К., Комкин А.И., Шуляпов С.А., Демидова Ю.А., Канев Н.Г. «Оценки звуковых ландшафтов учебного и общественного помещений МГТУ им. Н.Э. Баумана» Акустика среды обитания. Сборник трудов Девятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2024). Москва, 23–24 мая 2024 г., с. 343-353 (2024)

Представлены результаты тестирования метода исследования звуковых ландшафтов, принятого международной организацией стандартизации ISO. Оценку звуковых ландшафтов аудиторий учебного заведения проводили методом анкетирования. Экспертами были студенты, хорошо знакомые со звуковой средой исследуемых помещений. Одновременно с анкетированием проводили регистрацию звуков для последующего расчета физических и психоакустических характеристик звуковой среды. Анализ полученных результатов показал, что анализ звуковых ландшафтов в аудиториях учебных заведений дополняет санитарный контроль за уровнями звукового давления в помещениях путем количественной оценки приемлемости звуковой среды помещения, определения ее соответствия месту.

Рогожников Е.В., Дмитриев Э.М., Кондрашов Д.А., Крюков Я.В., Коновальчиков А.В., Мухамадиев С.М. «Применение физического уровня 5G NR в космических коммуникациях, оценка эффективности» Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии, 16, № 1, с. 143-156 (2024)

Канал распространения существенно модифицируется в случае технологии радиодоступа нового радио 5-го поколения (5G NR) в системах космической связи. В частности, возникают большие задержки по отношению к наземному каналу распространения, а затухание сигнала увеличивается, что приводит к снижению отношения сигнал/шум (SNR). Доплеровский сдвиг несущей частоты также существенно увеличивается из-за высокой скорости космического корабля (КА) относительно пользовательского оборудования (АП). Цель работы – исследование возможностей декодирования физических каналов и сигналов системы 5G NR в случае ее применения в системах спутниковой связи (СКС), а также расчет производительности такой системы для оценки применимости. 5G NR в СКС. Способность правильно декодировать сигналы и каналы в зависимости от SNR оценивается с помощью математического моделирования сигнала 5G NR и формирования канала совместно с моделью Quasi Deterministic Radio Channel Generator (QuaDRiGa). В рамках исследования сделаны выводы о применимости технологии радиодоступа 5G NR в среде космической связи.

Кузнецова Т.Г., Стружкин М.Л., Голубева И.Ю., Родина Е.А., Огородникова Е.А. «Влияние акустического фона на выбор зрительных стимулов детьми раннего дошкольного возраста» Сенсорные системы, 38, № 1, с. 27-37 (2025)

Работа продолжает цикл психофизических экспериментов по изучению особенностей опознания зрительных стимулов разного цвета и разного размера детьми раннего дошкольного возраста. Для измерений использовали игровую методику организации зрительного выбора с помощью сенсорного экрана монитора в условиях тишины и введения акустического фона – записи шума в группе детского сада, включающего разговорную речь детей (“детское многоголосие”). Шум подавали через наушники, его интенсивность составляла 45 дБ (уровень разговорной речи). В исследовании участвовали дети в возрасте 3–4 лет (n=31), посещающие городской детский сад. Все дети обладали нормальным зрением и слухом. Результаты подтвердили ранее полученные данные о том, что дети этого возраста значимо хуже (количество ошибок) осуществляют выбор из геометрических фигур по признаку “цвет”, чем по признаку “размер”. Введение шума “детского многоголосия” не изменяет это соотношение, но значимо увеличивает количество попыток решения и время ответной сенсомоторной реакции (p<0.01), особенно при выборе по признаку “цвет” (p<0.001). Дополнительный анализ поведения позволил выделить подгруппу, условно, “тревожных” детей, чьи показатели зрительного выбора, особенно на фоне акустической помехи, были в 3–4 раза хуже остальных участников тестирования. При сравнении результатов с данными предыдущего исследования обнаружено, что взрослая разговорная речь является более сильной перцептивной помехой по сравнению с шумом “детского многоголосия”. Это может объясняться адаптацией детей к шумовому фону детского сада, но требует продолжения исследования с более детальным анализом характеристик шума, а также психологического профиля детей и уровня их тревожности. Результаты имеют практическое значение для организации процессов обучения, в том числе коррекционной работы в сфере специального образования.

Родионов А.А., Вольцингер Н.Е., Гольмшток А.Я., Дворников А.Ю., Зимин А.В., Каган Б.А., Малова Т.И., Родионов М.А., Романенков Д.А., Рябченко В.А., Чаликов Д.В., Лобанов А.А., Бахмутов В.Ю., Жильцов Н.Н., Исмаилов А.И., Попов А.Н., Пучнин В.В., Ставров К.Г., Шарков А.М. Российская академия наук в 300-летней истории становления гидрофизики и океанологии в Санкт-Петербурге–Ленинграде (2024). 108 с.

В книге освещены основные вехи развития гидрофизических и океанологических исследований в Санкт-Петербурге с момента основания Академии наук в 1724 г. до современного этапа, на котором усилиями сотрудников Санкт-Петербургского филиала Института океанологии имени П.П. Ширшова Российской академии наук получены основополагающие результаты по таким направлениям, как пограничные слои атмосферы и океана, поверхностное волнение, океанские приливы, биогеохимические циклы, моделирование динамики морских и пресных бассейнов с детальным воспроизведением их химико-биологического режима и др. Представлены этапы взаимодействия ученых-океанологов с Морским ведомством в целях решения стратегических задач различной направленности. Книга приурочена к празднованию 300-летия Российской академии наук и может быть рекомендована как широкому кругу читателей, так и специалистам в области океанологии и других естественных наук

Родионов А.А., Савельев Н.В. «Построение акустических изображений с помощью сверхразрешающих методов с использованием неэквидистантных планарных антенных решеток» Акустический журнал, 71, № 1, с. 58-66 (2025)

Проведены исследования возможности применения планарных неэквидистантных антенных решеток в задачах построения акустических изображений. Такие антенные решетки могут применяться, например, для диагностики различных механизмов с целью определения областей повышенного шумоизлучения. Для определения преимуществ использования неэквидистантных антенн в работе проведено численное моделирование. Приведены сравнения современных классических методов сверхразрешения с одним из новых методов, разработанным в ИПФ РАН. Полученные результаты подтвердились в эксперименте. Результаты работы позволяют сделать вывод, что планарные разреженные неэквидистантные антенные решетки дают возможность уменьшить количество используемых микрофонов или расширить частотный диапазон в задачах выделения источников и разрешения их в пространстве. Ключевые слова: разреженная антенная решетка, акустическое изображение, разрешение источников DOI: 10.31857/S0320791925010075

Львов А.В., Карасева В.А., Родионов А.А., Окунев А.Г. «Экспериментальное исследование широкополосного алгоритма активного гашения звука с быстрой адаптацией в частотной области» Акустический журнал, 71, № 1, с. 138-145 (2025)

Предложен способ построения системы активного гашения на основе алгоритма с процедурой поблочной адаптации в частотной области. Предложенный способ отличается высокой скоростью сходимости, а также возможностью реализации вычислительной части системы на ЭВМ общего назначения. Представлены результаты имитационного моделирования и экспериментального исследования эффективности предложенной системы активного гашения на созданном макете. Показано, что, используя описанный в работе способ построения системы активного гашения, удалось достичь уровня подавления до 20 дБ на экспериментальном макете и до 28 дБ на имитационной модели. Отдельное внимание уделено архитектуре экспериментального макета и используемым программным средствам. Ключевые слова: система активного гашения звука, адаптивное шумоподавление DOI: 10.31857/S0320791925010149

Родионов А.А., Вольцингер Н.Е., Гольмшток А.Я., Дворников А.Ю., Зимин А.В., Каган Б.А., Малова Т.И., Родионов М.А., Романенков Д.А., Рябченко В.А., Чаликов Д.В., Лобанов А.А., Бахмутов В.Ю., Жильцов Н.Н., Исмаилов А.И., Попов А.Н., Пучнин В.В., Ставров К.Г., Шарков А.М. Российская академия наук в 300-летней истории становления гидрофизики и океанологии в Санкт-Петербурге–Ленинграде (2024). 108 с.

В книге освещены основные вехи развития гидрофизических и океанологических исследований в Санкт-Петербурге с момента основания Академии наук в 1724 г. до современного этапа, на котором усилиями сотрудников Санкт-Петербургского филиала Института океанологии имени П.П. Ширшова Российской академии наук получены основополагающие результаты по таким направлениям, как пограничные слои атмосферы и океана, поверхностное волнение, океанские приливы, биогеохимические циклы, моделирование динамики морских и пресных бассейнов с детальным воспроизведением их химико-биологического режима и др. Представлены этапы взаимодействия ученых-океанологов с Морским ведомством в целях решения стратегических задач различной направленности. Книга приурочена к празднованию 300-летия Российской академии наук и может быть рекомендована как широкому кругу читателей, так и специалистам в области океанологии и других естественных наук

Рожкова Н.А., Мачихин А.С. «Оптический пинцет с двухкоординатным акустооптическим дефлектором для манипулирования частицами» Волновая электроника и инфокоммуникационные системы. Санкт-Петербург, 31 мая – 04 июня 2021 года. Сборник статей XXIV Международной научной конференции. В 3-х частях. Часть 1, с. 97-101 (2021)

Оптический захват стал важным методом контроля и исследования частиц на масштабах от нанометров до миллиметров. Описана схема работы оптической системы с акустооптическим дефлектором для автоматического захвата частиц, показано, что этот дефлектор за счет быстрой перестройки по частоте позволяет реализовать перемещение частицы по произвольной траектории, множественный захват.

Родионов А.А., Вольцингер Н.Е., Гольмшток А.Я., Дворников А.Ю., Зимин А.В., Каган Б.А., Малова Т.И., Родионов М.А., Романенков Д.А., Рябченко В.А., Чаликов Д.В., Лобанов А.А., Бахмутов В.Ю., Жильцов Н.Н., Исмаилов А.И., Попов А.Н., Пучнин В.В., Ставров К.Г., Шарков А.М. Российская академия наук в 300-летней истории становления гидрофизики и океанологии в Санкт-Петербурге–Ленинграде (2024). 108 с.

В книге освещены основные вехи развития гидрофизических и океанологических исследований в Санкт-Петербурге с момента основания Академии наук в 1724 г. до современного этапа, на котором усилиями сотрудников Санкт-Петербургского филиала Института океанологии имени П.П. Ширшова Российской академии наук получены основополагающие результаты по таким направлениям, как пограничные слои атмосферы и океана, поверхностное волнение, океанские приливы, биогеохимические циклы, моделирование динамики морских и пресных бассейнов с детальным воспроизведением их химико-биологического режима и др. Представлены этапы взаимодействия ученых-океанологов с Морским ведомством в целях решения стратегических задач различной направленности. Книга приурочена к празднованию 300-летия Российской академии наук и может быть рекомендована как широкому кругу читателей, так и специалистам в области океанологии и других естественных наук

Беляева А.С., Романова Г.Э., Рывкина Я.А., Рябов Д.Р. «Моделирование системы перестраиваемого источника на базе акустооптического фильтра» Волновая электроника и инфокоммуникационные системы. Санкт-Петербург, 30 мая – 03 июня 2022 года. Сборник статей XXV Международной научной конференции. В 3-х частях. Часть 1, с. 39-47 (2022)

Источники с возможностью перестройки по спектру могут найти применение во многих производственных и научных областям, таких как полиграфия, офтальмология, спектральный анализ, а также в качестве эталона цвета. При этом наиболее перспективной представляется реализация такого типа источника на базе АОФ. Особенностью разработки приборов с АОФ является, как правило, низкая эффективность использования светового потока, сложности разделения 0 порядка дифракции от рабочих порядков (1 и –1 порядков). В работе рассмотрены возможности повышения светоэнергетических параметров системы, а также особенности реализации конструкции компактного перестраиваемого источника на базе АОФ с использованием рабочих порядков дифракции.

Кулак Г.В., Ропот А.П., Шакин О.В. «Коллинеарное акустооптическое преобразование бесселевых световых пучков в условиях внутренней конической рефракции» Волновая электроника и инфокоммуникационные системы. Санкт-Петербург, 31 мая – 04 июня 2021 года. Сборник статей XXIV Международной научной конференции. В 3-х частях. Часть 1, с. 33-40 (2021)

Рассмотрено коллинеарное акустооптическое преобразование бесселевых световых пучков в два кольцевых пучка внутренней конической рефракции. С использованием метода преобразования Фурье найдены выражения для потоков мощности дифрагированных на ультразвуке кольцевых пучков внутренней конической рефракции в замкнутой форме. Установлено, что при малых интенсивностях ультразвуковой волны имеет место существенное изменение эффективности дифракции при увеличении длины акустооптического взаимодействия; при больших интенсивностях ультразвука интенсивности дифрагированных пучков выравниваются. Показано, что для малых длин акустооптического взаимодействия достигается узкополосное преобразование световых бесселевых пучков нулевого порядка с шириной полосы ∼0,1 нм.

Кулак Г.В., Казаков В.И., Ропот А.П., Шакин О.В. «Коллинеарная акустооптическая фильтрация полихроматических световых пучков Эйри в одноосных кристаллах» Волновая электроника и инфокоммуникационные системы. Санкт-Петербург, 30 мая – 03 июня 2022 года. Сборник статей XXV Международной научной конференции. В 3-х частях. Часть 1, с. 79-83 (2022)

Исследованы особенности коллинеарной акустооптической фильтрации квазибездифракционных световых пучков Эйри о- и е-типа в одноосных кристаллах. С использованием метода интегралов перекрытия найдено выражение для эффективности дифракции в зависимости от параметров акустооптического взаимодействия, а также от значений интегралов перекрытия. Показано, что для Эйри светового пучка для кристалла ниобата лития в условиях поперечного фазового синхронизма и в диапазоне оптического спектра 0,4–0,7 мкм достижима полоса пропускания фильтра ∼0,4–0,3 нм.

Кулак Г.В., Ропот П.И., Кулаков С.В., Казаков В.И., Шакин О.В. «Дифракция кольцевых световых пучков на ультразвуке в кристаллах парателлурита» Волновая электроника и инфокоммуникационные системы. Санкт-Петербург, 03–07 июня 2024 года. Материалы XXVII Международной научной конференции. В 3-х частях. Часть 3, с. 85-89 (2024)

Исследована брэгговская дифракция двухпараметрических кольцевых световых пучков в ближней и дальней зоне на медленной сдвиговой ультразвуковой волне в кристаллах парателлурита. Показано, что наиболее эффективная перекачка энергии кольцевого пучка в первый дифракционный порядок имеет место для циркулярной поляризации падающего пучка. Установлено, что взаимодействующие волны имеют форму кольцевых пучков, причем характеристики дифрагированного пучка определяются параметром порядка и радиусом падающего пучка, а также мощностью ультразвука и длиной акустооптического взаимодействия

Белый В.Н., Казак Н.С., Хило Н.А., Ропот П.И. «Акустооптическая генерация световых пучков с перестраиваемой криволинейной траекторией распространения» Волновая электроника и инфокоммуникационные системы. Санкт-Петербург, 03–07 июня 2019 года. Сборник статей XXII Международной научной конференции. В 2-х частях. Часть 1, с. 12-16 (2019)

Исследованы особенности формирования динамических световых пучков Эйри на основе акустических фазовых косинус-линз при освещении одним и двумя гауссовыми пучками с совпадающими или ортогональными состояниями поляризации. Такие световые поля перспективны в лазерных технологиях, микроскопии на основе световых листов, дистанционного зондирования

Белый В.Н., Кулак Г.В., Крох Г.В., Ропот П.И., Шакин О.В. «Двукратная брэгговская дифракция бесселевых световых пучков высших порядков на ультразвуке в одноосных гиротропных кристаллах» Волновая электроника и инфокоммуникационные системы. Санкт-Петербург, 03–07 июня 2019 года. Сборник статей XXII Международной научной конференции. В 2-х частях. Часть 1, с. 17-21 (2019)

Теоретически и экспериментально исследована неколлинеарная двукратная брэгговская дифракция бесселевых световых пучков на ультразвуке в одноосных гиротропных кристаллах. Установлено, что при распространении бесселевого светового пучка вдоль оптической оси кристалла, дифрагированные световые пучки ±1-го порядка располагаются симметрично относительно падающего и имеют примерно одинаковую интенсивность.

Кулак Г.В., Белый В.Н., Ропот П.И., Крох Г.В., Шакин О.В. «Акустооптическая фильтрация бесселевых световых пучков инфракрасного диапазона в одноосных кристаллах» Волновая электроника и инфокоммуникационные системы. Санкт-Петербург, 01 –05 июня 2020 года. Сборник статей XXIII Международной научной конференции. В 2-х частях. Часть 1, с. 37-41 (2020)

Исследованы особенности неколлинеарной акустооптической фильтрации квазибездифракционных бесселевых световых пучков инфракрасного диапазона спектра в одноосных кристаллах. Найдено выражение для эффективности дифракции в зависимости от параметров взаимодействующих бесселевых пучков о- и е-типа, а также от значений интегралов перекрытия. С использованием метода интегралов перекрытия показано, что независимо от значения моды бесселевого светового пучка в условиях поперечного фазового синхронизма дифрагированных бесселевых пучков о- и е-типа в диапазоне оптического спектра 8,4–13,6 мкм нм в кристаллах теллура достижима полоса пропускания фильтра∼20 нм; для кристаллов ортоселеноарсенита в диапазоне спектра 9–14 мкм достижима полоса пропускания ∼48 нм.

Белый В.Н., Хило П.А., Хило Н.А., Ропот П.И., Кулаков С.В. «Акустооптическое взаимодействие бесселевых световых пучков в кристалле LiBi(MoOp₄)₂» Волновая электроника и инфокоммуникационные системы. Санкт-Петербург, 29 мая – 02 июня 2023 года. Сборник статей XXVI Международной научной конференции. В 3-х частях. Часть 3, с. 27-32 (2023)

Исследованы особенности анизотропной акустооптической (АО) дифракции бесселева светового пучка (БСП) на поперечно-поляризованной плоской акустической волне в кристалле LiBi(MoO₄)₂ тетрагональной симметрии класса 4/m. Предложена новая оптическая схема АО-дифракции, в которой БСП формируется внутри кристалла из кольцевого падающего пучка. Построена резонансная кривая, и рассчитана эффективность дифракции БСП ограниченного диаметра.

Белый В.Н., Хило Н.А., Варанецкий А.М., Ропот П.И., Хило П.А., Агашков А.В. «Акустооптическое управление параметрами пучков бесселева типа в дальней зоне с использованием одноосных кристаллов TeO₂ и NaBi(MoO₄)₂» Волновая электроника и инфокоммуникационные системы. Санкт-Петербург, 03–07 июня 2024 года. Материалы XXVII Международной научной конференции. В 3-х частях. Часть 3, с. 29-33 (2024)

Теоретически и экспериментально изучены особенности брэгговской дифракции кольцевых световых пучков на продольной ультразвуковой волне, распространяющейся вдоль оптической оси кристаллов TeO₂ и NaBi(MoO₄)₂. Показано, что дифрагированный пучок в дальней зоне трансформируются в пучок бесселева типа, содержащий интенсивный центральный максимум и несколько слабоинтенсивных боковых колец. Исследована зависимость осевой интенсивности таких малокольцевых пучков, а также их пространственная поперечная структура от продольной координаты на больших расстояниях. Полученные результаты перспективны для разработки методов модуляции и управления параметрами излучения в системах беспроводной оптической связи

Гуляев Ю.В., Зелёный Л.М., Кведер В.В., Кузнецов Н.А., Лагарьков А.Н., Орлов О.И., Панченко В.Я., Руденко О.В., Сауров А.Н., Сигов А.С., Устинов В.В. «Сергей Аполлонович Никитов (к 70-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 195, № 4, с. 451-452 (2025)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.2025.03.039894

Руденко О.В. «Нелинейное формирование низкочастотного поля дифрагирующими пучками волн высоких частот» Акустический журнал, 71, № 1, с. 39-52 (2025)

Изложена универсальная теория “параметрических” излучателей звука, учитывающая затухание и дифракцию взаимодействующих волн в квазиоптическом приближении. Приведены выражения, описывающие структуру низкочастотного поля, возбуждаемого волнами высоких частот с произвольными распределениями амплитуд и фаз на поверхности преобразователей накачки. Даны универсальные формулы для расчета диаграмм направленности. Описана динамика формирования диаграмм. Изложены результаты расчета режима сильно искаженных волн накачки, содержащих ударные фронты. Ключевые слова: нелинейная генерация, низкие частоты, дифрагирующие пучки, диаграмма направленности DOI: 10.31857/S0320791925010055

Бетелин В.Б., Дьякова Ю.А., Ильгисонис В.И., Кведер В.В., Ковальчук М.В., Красников Г.Я., Матвеев В.А., Нарайкин О.С., Панченко В.Я., Пармон В.Н., Рудской А.И., Садовничий В.А. «Памяти Евгения Павловича Велихова» Успехи физических наук, 195, № 2, с. 219-220 (2025)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.2025.01.039856

Кузькин В.М., Пересёлков С.А., Казначеева Е.С., Грачев В.И., Ткаченко С.А., Рыбянец П.В. «Голографическая обработка движущихся источников в мелком море при наличии интенсивных внутренних волн» Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии, 14, № 2, с. 197-204 (2022)

В мелководной акватории для двух частотных диапазонов на основе численного моделирования рассмотрено влияние интенсивных внутренних волн, вызывающих взаимодействие мод звукового поля, на формирование интерферограммы и голограммы движущегося источника. На голограмме спектральные плотности поля источника, соответствующие невозмущенному и возмущенному волноводу, разделены. Это позволило реконструировать интерферограмму невозмущенного поля в присутствии интенсивных внутренних волн. Определена относительная ошибка ее реконструкции. Оценено влияние возмущения на восстановление удаленности и радиальной скорости источника в присутствии возмущения.

Кузькин В.М., Пересёлков С.А., Казначеева Е.С., Грачев В.И., Ткаченко С.А., Рыбянец П.В. «Выделение мод шумового источника в мелком море методом голографической интерферометрии в присутствии интенсивных внутренних волн» Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии, 14, № 3, с. 301-308 (2022)

Приведены результаты численного эксперимента по апробации голографического метода выделения мод шумового источника в мелководной акватории на фоне интенсивных внутренних волн, обусловливающих взаимодействие волн широкополосного источника звука. Выполнен анализ разрешения мод и восстановления их параметров. Показано, что эффекты взаимодействия мод не приводят к потере идентичности модовых характеристик сигнала.

Кузькин В.М., Пересёлков С.А., Грачев В.И., Ткаченко С.А., Рыбянец П.В. «Адаптивный алгоритм локализации шумовых подводных источников в мелководных акваториях» Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии, 16, № 4, с. 533-544 (2024)

Представлен адаптивный помехоустойчивый алгоритм голографической обработки гидроакустических сигналов, обеспечивающий восстановление удаления и радиальной скорости подводных шумовых источников в мелководных акваториях при отсутствии информации о характеристиках среды распространения. Алгоритм строится на основе измеряемых величин голограммы источника. Приведены результаты численного моделирования. Выполнен анализ устойчивости алгоритма оценивания параметров источника по отношению к интенсивным внутренним волнам, обусловливающих горизонтальную рефракцию мод звукового поля.

Кузькин В.М., Переселков С.А., Грачев В.И., Рыбянец П.В., Ткаченко С.А. «Предельная дальность обнаружения подводного шумового источника с применением голографической обработки» Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии, 16, № 1, с. 129-136 (2024)

Описано формирование голограммы шумового сигнала подводного источника на фоне распределенной помехи. Получено выражение для ширины полосы углового распределения спектральной плотности шумового сигнала на голограмме. Оценена минимальная длительность шумового сигнала, определяющая предельную дальность обнаружения шумового источника звука. Представлен алгоритм определения параметров голографической обработки, реализующей предельную дальность обнаружения. Голографическая обработка шумовых сигналов рассмотрена с применением одиночного векторно-скалярного приемника и линейных антенн.

Кузькин В.М., Переселков С.А., Грачев В.И., Рыбянец П.В., Ткаченко С.А. «Разрешение шумовых сигналов при наличии случайных неоднородностей океанической среды» Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии, 16, № 3, с. 395-406 (2024)

Обсуждено формирование голограммы шумовых сигналов в случайно-неоднородной океанической среде. Показано, что голограмма сигналов нескольких источников представляется преимущественно сумой голограмм сигналов, формирующихся невозмущенными и возмущенными полями. Описан метод очищения голограммы от возмущенных полей. Предложены критерии разрешения сигналов. Приведены результаты численного моделирования по разрешению двух сигналов и оценке параметров источников на фоне интенсивных внутренних волн, вызывающих горизонтальную рефракцию мод звукового поля.

Беляева А.С., Романова Г.Э., Рывкина Я.А., Рябов Д.Р. «Моделирование системы перестраиваемого источника на базе акустооптического фильтра» Волновая электроника и инфокоммуникационные системы. Санкт-Петербург, 30 мая – 03 июня 2022 года. Сборник статей XXV Международной научной конференции. В 3-х частях. Часть 1, с. 39-47 (2022)

Источники с возможностью перестройки по спектру могут найти применение во многих производственных и научных областям, таких как полиграфия, офтальмология, спектральный анализ, а также в качестве эталона цвета. При этом наиболее перспективной представляется реализация такого типа источника на базе АОФ. Особенностью разработки приборов с АОФ является, как правило, низкая эффективность использования светового потока, сложности разделения 0 порядка дифракции от рабочих порядков (1 и –1 порядков). В работе рассмотрены возможности повышения светоэнергетических параметров системы, а также особенности реализации конструкции компактного перестраиваемого источника на базе АОФ с использованием рабочих порядков дифракции.

Рахно П.В., Рыжов В.П. «Потенциальные возможности сложных сигналов в нелинейной гидроакустике» Нелинейная акустика-50. Научно-практическая конференция "Нелинейная акустика-50", Таганрог, 17 декабря 2015 г. Сборник трудов, с. 237-242 (2015). 254 с.

Показано, что преимущества нелинейных гидроакустических систем, в частности, с параметрическими антеннами, могут быть в полной мере реализованы только при использовании сложных сигналов. Приведены сведения об основных классах сложных сигналов для решения задач гидролокации и связи, а также даны основные соотношения для оценки потенциальных погрешностей частотно- временных измерений и разрешающих способностей локационных систем.

Рябков В.Д., Зайцев К.И., Нагибин Н.С., Половнев А.Л., Пушкин С.Д. «Виброакустическое моделирование акустического излучения на выходе диффузора системы обеспечения теплового режима» Акустика среды обитания. Сборник трудов Девятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2024). Москва, 23–24 мая 2024 г., с. 354-361 (2024)

Проведен виброакустический анализ акустического поля, создаваемого на выходе диффузора, входящего в состав наземной системы обеспечения теплового режима космического аппарата, с целью снижения уровня шума. Расчетная модель была верифицирована измерениями вибраций и акустики при проведении испытаний СОТР. Для проведения анализа использовали программные комплексы LMS Virtual.Lab Acoustics, MSC Nastran. Для построения структурной и акустической расчетных сеток применяли программный пакет FEMAP. В результате применения звукопоглощающего материала на выходе диффузора получено снижение уровня шума на 3 дБА.

Беляева А.С., Романова Г.Э., Рывкина Я.А., Рябов Д.Р. «Моделирование системы перестраиваемого источника на базе акустооптического фильтра» Волновая электроника и инфокоммуникационные системы. Санкт-Петербург, 30 мая – 03 июня 2022 года. Сборник статей XXV Международной научной конференции. В 3-х частях. Часть 1, с. 39-47 (2022)

Источники с возможностью перестройки по спектру могут найти применение во многих производственных и научных областям, таких как полиграфия, офтальмология, спектральный анализ, а также в качестве эталона цвета. При этом наиболее перспективной представляется реализация такого типа источника на базе АОФ. Особенностью разработки приборов с АОФ является, как правило, низкая эффективность использования светового потока, сложности разделения 0 порядка дифракции от рабочих порядков (1 и –1 порядков). В работе рассмотрены возможности повышения светоэнергетических параметров системы, а также особенности реализации конструкции компактного перестраиваемого источника на базе АОФ с использованием рабочих порядков дифракции.

Зотов К.В., Остапив А.Ю., Терещенко Н.В., Рябушкин О.А. «Применимость и точность подходов обработки температурных кинетик в методиках классической и пьезорезонансной лазерной калориметрии» Оптика и спектроскопия, 133, № 1, с. 73-81 (2025)

Получены выражения для поправочных коэффициентов, позволяющие учесть влияние конечной теплопроводности образца на измерение коэффициента оптического поглощения методами лазерной калориметрии (ЛК) и пьезорезонасной лазерной калориметрии (ПРЛК), из которых ПРЛК значительно более устойчив к эффектам конечной теплопроводности образца, чем ЛК. На практике основным источником ошибок определения коэффициента поглощения методом ПРЛК оказывается непостоянство температуры окружающей среды и коэффициента теплоотдачи кристалла с окружающей средой. Предложены модификации методов, позволяющие частично учесть неидеальные условия проведения эксперимента. Полученные поправочные коэффициенты могут расширить область применимости методов ПРЛК и ЛК на образцы больших линейных размеров или низкой теплопроводности. Ключевые слова: оптическое поглощение, лазерная калориметрия, уравнение теплопроводности, пьезорезонансная лазерная калориметрия, пьезоэлектрический резонанс.

Родионов А.А., Вольцингер Н.Е., Гольмшток А.Я., Дворников А.Ю., Зимин А.В., Каган Б.А., Малова Т.И., Родионов М.А., Романенков Д.А., Рябченко В.А., Чаликов Д.В., Лобанов А.А., Бахмутов В.Ю., Жильцов Н.Н., Исмаилов А.И., Попов А.Н., Пучнин В.В., Ставров К.Г., Шарков А.М. Российская академия наук в 300-летней истории становления гидрофизики и океанологии в Санкт-Петербурге–Ленинграде (2024). 108 с.

В книге освещены основные вехи развития гидрофизических и океанологических исследований в Санкт-Петербурге с момента основания Академии наук в 1724 г. до современного этапа, на котором усилиями сотрудников Санкт-Петербургского филиала Института океанологии имени П.П. Ширшова Российской академии наук получены основополагающие результаты по таким направлениям, как пограничные слои атмосферы и океана, поверхностное волнение, океанские приливы, биогеохимические циклы, моделирование динамики морских и пресных бассейнов с детальным воспроизведением их химико-биологического режима и др. Представлены этапы взаимодействия ученых-океанологов с Морским ведомством в целях решения стратегических задач различной направленности. Книга приурочена к празднованию 300-летия Российской академии наук и может быть рекомендована как широкому кругу читателей, так и специалистам в области океанологии и других естественных наук