Шабарова А.В., Буторина М.В. «Снижение шума железнодорожного транспорта в различных типах жилой застройки» Акустика среды обитания. Сборник трудов Девятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2024). Москва, 23–24 мая 2024 г., с. 408-414 (2024)

Рассмотрена зависимость затухания железнодорожного шума в застройке от ее шероховатости. Приведены результаты измерений уровней шума и величины затуханий шума на территории жилой застройки, прилегающей к участкам железной дороги. Проведена статистическая обработка полученных результатов и сделаны окончательные выводы о величинах затухания шума в застройке с различной шероховатостью. Полученные данные могут быть использованы для ориентировочного определения величины снижения шума в застройке с определенной этажностью.

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., 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.

Кулак Г.В., Казак Н.С., Николаенко Т.В., Шакин О.В. «Дифракция бесселевых световых пучков на ультразвуковых волнах Лява» 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. 42-46 (2020)

Исследована брэгговская дифракция бесселевых световых пучков на дисперсионных волнах Лява в многослойной системе воздух-SiO₂-Si в зависимости от амплитуды деформации ультразвуковой волны для толщин слоя, соответствующих первым четырем модам Лява. Показано, что возмущенные волнами Лява слои на основе акустооптических кристаллов могут быть использованы в качестве модуляторов бесселевых световых пучков в режиме отражения и пропускания. Установлено, что различные моды Лява могут быть раздельно детектированы бесселевыми световыми пучками нулевого порядка в условиях поперечного фазового синхронизма.

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.

Шакин О.В., Казаков В.И. «Акустооптический перестраиваемый фильтр для лазера на парах меди» 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. 115-122 (2021)

Рассчитан и изготовлен акустооптический перестраиваемый фильтр (АОПФ) на основе кристалла парателлурита ТеО₂ для перестройки длины волны излучения лазера на парах меди. Геометрия акустооптического взаимодействия в АОПФ для выполнения широкоугольной спектральноселективной дифракции основана на параллельности касательных к волновым поверхностям падающего и дифрагированного света. Решена система уравнений для заданных выше условий и определена максимальная числовая апертура фильтра в плоскости рассеяния. Установлено, что необходимый угол отклонения акустического волнового вектора от направления [110] приводит, в силу большой упругой анизотропии парателлурита, к значительному отклонению вектора групповой скорости, или потока энергии. Этот угол между векторами фазовой и групповой скоростями может составлять десятки градусов, что приводит к необходимости изготавливать акустооптическую ячейку особой формы. Кроме того, при отклонении от направления [110] это приводит также и к изменению скорости упругих волн, в данном случае к ее увеличению и, в результате, к снижению эффективности акустооптического взаимодействия. Рассчитано, что максимальная числовая апертура в плоскости дифракции получается при угле отклонения вектора упругих волн от направления [110] примерно на 18°. В этом случае числовая апертура в плоскости дифракции почти вдвое превышает числовую апертуру в ортогональной плоскости. Поэтому для случая одинаковой числовой апертуры достаточно выбрать угол около 10°. В работе представлено математическое описание и результаты расчета основных характеристик акустооптического перестраиваемого фильтра. На основе выполненных исследований изготовлен и экспериментально исследован акустооптический перестраиваемый фильтр для управления параметрами лазера на парах меди на двух длинах волн излучения 510,6 нм и 578,2 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.

Кулаков С.В., Кулак Г.В., Макаревич А.П., Шакин О.В. «Акустооптическая модуляция световых пучков Эйри в 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. 84-88 (2022)

Исследовано неколлинеарное акустооптическое взаимодействие световых пучков Эйри в кристаллах в условиях сильного взаимодействия. Получены выражения для комплексных амплитуд дифрагированных волн в общем случае анизотропной среды. Показано, что с увеличением безразмерного параметра пучка Эйри эффективность брэгговской дифракции уменьшается. При этом, однако, форма модуляционной кривой остается неизменной. Показано, что наибольшая эффективность анизотропной брэгговской дифракции достигается, когда дифрагированный пучок Эйри распространяется вдоль фронта ультразвуковой волны.

Белый В.Н., Хило Н.А., Шакин О.В., Хило П.А. «Бесселевы акустические пучки в поперечно анизотропных тетрагональных кристаллах» 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. 33-37 (2023)

Исследовано влияние поперечной анизотропии на фазовую скорость и состояние поляризации плоских акустических волн в кристаллах класса 4/m. Для последующего анализа влияния анизотропии на бесселевы акустические пучки (БАП) используется модель БАП как когерентной суперпозиции плоских волн с волновыми векторами, лежащими на конической поверхности. Это позволяет исследовать ряд свойств БАП, используя относительно простые решения уравнений Кристоффеля для плоских волн. Показано, что деструктивное влияние анизотропии всегда возрастает с увеличением угла конуса и наиболее сильно сказывается на БАП, сформированных из квазипоперечных плоских волн. В то же время влияние анизотропии на БАП, сформированных из плоских волн с квазипродольной поляризацией, значительно слабее.

Корнеев В.С., Корнеев С.А., Шалай В.В. «Точное решение задачи Мичелла применительно к трубопроводам» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 12, с. 11-20 (2024)

Для повышения точности и достоверности прочностных расчетов наиболее нагруженных участков трубопровода, проводимых с использованием теории упругих стержней, применяют методы математической теории упругости, соответствующие краевые задачи которой решают численно или аналитически. Известными примерами аналитического решения служит решение задачи Ламе для трубы, находящейся под внутренним и наружным давлением, и решение задачи Сен-Венана об изгибе призматического стержня кольцевого поперечного сечения, заделанного на одном конце и нагруженного поперечной силой на другом. Естественным продолжением задачи Сен-Венана является задача Мичелла, в которой рассматривают напряженное состояние в призматическом стержне, равномерно нагруженного по боковой поверхности. В научно-технической литературе задача Мичелла решена для общего случая призматического стержня произвольного поперечного сечения. Поэтому практическое применение имеющихся расчетных формул для кольцевого поперечного сечения трубопровода является затруднительным. В связи с этим рассмотрена и решена задача Мичелла в постановке, достаточной для нужд трубопроводного транспорта, когда на наружную и внутреннюю боковые поверхности воздействуют равномерно распределенные касательные напряжения, возникающие при осевом смещении и прокручивании трубопровода в грунте, а также при транспортировании высоковязких продуктов. Точное решение задачи Мичелла получено в напряжениях. Предварительно найдено приближенное решение задачи методами сопротивления материалов. Показано, что теория упругих стержней дает достоверные результаты для напряжений, а также достаточно точные результаты для перемещений, несмотря на депланацию поперечных сечений. Полученные результаты также могут быть полезны при разработке логически непротиворечивых математических моделей упругих стержней, работы над которыми ведутся по настоящее время.

Бурьян Ю.А., Шалай В.В., Ситников Д.В., Бурьян А.А. «Плоская задача в системе виброизоляции с активным динамическим гасителем колебаний» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 10, с. 3-8 (2024)

Рассмотрена плоская задача виброизоляции и виброзащиты с активным динамическим гасителем колебаний в предположении, что имеется один гаситель, расположенный вблизи центра масс подвешенного на двух упруго-диссипативных опорах виброактивного агрегата. На основе составленной математической модели проанализировано влияние расстояния от центра масс активного динамического гасителя колебаний до точки приложения виброактивных сил. Показано, что при симметричном расположении опор нет взаимовлияния их упругих полей, эффективность виброизоляции остается высокой, но виброзащитные свойства ухудшаются при включении гасителя из-за угловых колебаний. Выявлено, что при несимметричном расположении опор эффективность виброизоляции остается неизменно высокой. Установлено, что для обеспечения эффективной виброизоляции и виброзащиты активный динамический гаситель колебаний необходимо располагать как можно ближе к центру масс виброактивного тела. Либо следует использовать не один, а два гасителя под каждой опорой, что требует дополнительного исследования.

Кудряшова О.Б., Шалунов А.В., Нестеров В.А., Терентьев С.А. «Математическая модель процесса многостадийного дробления капель в ультразвуковом поле» Инженерно-физический журнал, 98, № 2, с. 525-534 (2025)

Рассматривается задача создания мелкодисперсных аэрозолей новым способом, заключающимся в разрушении капель жидкости в серии пучностей мощного ультразвукового поля, что позволяет получить облако аэрозоля с размером капель менее 50 мкм с высокой производительностью при относительно низких энергетических затратах. Предложена математическая модель многостадийного распыления капель в акустическом поле, построенная на основе энергетического подхода с использованием гидродинамических критериев, основными из которых являются число Вебера и акустическое число Бонда. Определены критические условия разрушения капель и их предельный размер. Описаны возможные механизмы распада капель при их последовательном прохождении через пучности ультразвукового поля в зависимости от начального размера капель, скорости их движения, поверхностного натяжения жидкости в каплях и звукового давления. На основе результатов измерений дисперсных параметров аэрозоля, полученного в процессе многостадийного распыления жидкости в акустическом поле, определены свободные параметры математической модели процесса.

Агейкин Н.А., Анисимкин В.И., Воронова Н.В., Тельминов О.А., Шамин Е.С. «Получение и обработка акустических откликов волн Лэмба в датчиках водных растворов базовых вкусов» Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии, 16, № 3, с. 325-330 (2024)

Измерены суммарные потери акустических волн в пластинах 128°Y-LiNbO₃ при нанесении жидкости, обусловленные радиационным излучением волн в жидкую среду, а также ее вязкостью, электропроводностью, плотностью и диэлектрической проницаемостью жидкостного аналита. В качестве тестируемых выбраны растворы с 5 базовыми вкусами, широко применяемые для калибровки и создания эталонов при тестировании жидких сред. Измерения проведены в диапазоне 30–60 МГц. Экспериментальные данные были представлены в виде полярных гистограмм, из сравнения площадей и формы которых определялся вкус того или иного раствора. К тем же экспериментальным результатам был применен метод анализа большого массива данных (РСА) для описания линейных процессов деформации упругих волн на основе экспериментальных данных, содержащих известные значения измерений физических показателей волны для различных типов жидкостных сред, который ранее использовался для идентификации газов и предсказания свойств различных веществ по линейному отклику нормальной акустоэлектронной волны. Выполнен сравнительный анализ результатов, полученных с помощью полярных гистограмм и стандартного метода классификации РСА. Продемонстрированы преимущества последнего. Результаты данного исследования полезны как при разработке акустических датчиков без сенсорных слоев, так и для применения методов машинного обучения к данным в других типах датчиков.

Сучков А.Н., Колмаков Р.П., Шамраев С.С. «Концепция повышения помехозащищённости радиоканала передачи информации радиогидроакустической аппаратуры авиационного противолодочного поиска» Моря России: от теории к практике океанологических исследований = Seas of Russia: Перспективы использования инновационных технологий и разработок продукции военного и двойного назначения в интересах ВМФ. Владивосток, 23–25 мая 2024 года. Материалы VI Тихоокеанской научно-практической конференции, с. 170-180 (2024)

Представлена концепция повышения помехозащищённости радиоканала передачи информации за счёт применения цифровых шумоподобных сигналов, характеризующихся высокой помехоустойчивостью и спектральной скрытностью, что в целом позволит повысить боевую эффективность выполнения задач противолодочного поиска.

Ильичев А.Т., Шаргатов В.А. «Устойчивость стоячих уединенных волн в мембранной трубке с локализованной неоднородностью стенок, заполненной жидкостью с непостоянным профилем скорости» Нелинейные задачи теории гидродинамической устойчивости и турбулентность. Звенигород, 18–24 февраля 2024 года, с. 96 (2024). 214 с.

Шаргатов В.А., Чугайнова А.П., Коломийцев Г.В. «Устойчивость решений в виде бегущей волны для обобщенного уравнения Кортевега–Де Вриза–Бюргерса с переменным коэффициентом диссипации» Нелинейные задачи теории гидродинамической устойчивости и турбулентность. Звенигород, 18–24 февраля 2024 года, с. 210 (2024). 214 с.

Батшев В.И., Шарикова М.О., Козлов А.Б., Пожар В.Э., Боритко С.В. «Разработка акустооптического видеоспектрометра без поляризаторов» 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. 12-15 (2020)

Разработана оптическая схема акустооптического изображающего спектрометра без применения поляризаторов, что делает прибор проще, компактнее, дешевле и обеспечивает более высокое качество изображения. Даны рекомендации по практическому применению предложенной схемы.

Шарикова М.О., Быков А.А., Мачихин А.С., Элиович Я.А., Аккуратов В.И., Писаревский Ю.В. «Экспериментальный стенд для гиперспектральной визуализации внутренней структуры кристаллов» 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. 146-150 (2022)

Разработка методов неразрушающего контроля кристаллических материалов является важной задачей оптического приборостроения, промышленности и вычислительной техники. В настоящей работе предложено применить метод акустооптической видеоспектрометрии для гиперспектральной визуализации кристаллов «на просвет». Разработан экспериментальный стенд, с помощью которого получено пространственное распределение спектров пропускания триглицинсульфата в диапазоне 0,9–1,7 мкм в отсутствие и при наличии нагрузки.

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

Комарова И.А., Татарников А.М., Шаронова А.В., Белинский А.А., Масленникова Н.А., Иконникова Н.П., Бурлак М.А. «Яркость фона неба Кавказской горной обсерватории МГУ в полосах BV RcIc» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 50, № 10, с. 671-681 (2024)

Проанализированы результаты измерений яркости фона неба КГО ГАИШ МГУ в видимом и ближнем ИК-диапазоне, выполненных в 2019–2024 гг. В 2023–2024 гг. медианная яркость 1 квадратной угловой секунды безлунного ночного неба в зените составила 21.31^m в полосе B, 20.63^m в полосе V, 20.15^m в полосе Rc и 19.11m в полосе Ic. За 5 лет яркость фона выросла на 0.7^m в полосах B и V, на 0.45m в полосе Rc и ∼0.1^m в полосе Ic. Показано, что основной вклад (∼85%) в увеличение фона связан с антропогенной засветкой от близлежащих городов, остальная часть вызвана ростом солнечной активности после минимума 2019 г. Исследована зависимость яркости фона неба от воздушной массы, положения Солнца и Луны на небе. Проведен качественный анализ влияния светового загрязнения на форму спектра, которую в последнее время определяет в основном излучение светодиодных ламп. Подобные изменения фона, которые, вероятнее всего, будут только усиливаться, делают все более актуальным переход к наблюдениям, менее чувствительным к уровню светового загрязнения – фотометрии и спектроскопии в ИК-диапазоне и спектроскопии высокого разрешения в оптическом.

Ермакова Л.Э., Шарфарец Б.П., Дмитриев С.П., Курочкин В.Е. «Реализация акустоэлектрического преобразователя. 1. Зависимость электрокинетических явлений в водных растворах электролитов от структуры мембранных материалов» Научное приборостроение, 32, № 4, с. 20-34 (2022)

Приведены особенности потенциала течения в электролите, значимые при реализации жидкостного акустоэлектрического преобразователя. Рассмотрена электрохимия потенциала течения в электролитах. Отмечена особенность процесса в растворах электролитов, связанная с влиянием ионной силы электролита, и его зависимость от электрокинетического радиуса. Показано, что при малых величинах электрокинетического радиуса возникает эффект перекрытия двойных электрических слоев, ведущий к резкому уменьшению абсолютных величин потенциала течения, а, следовательно, и к практической невозможности реализации акустоэлектрического преобразования.

Ермакова Л.Э., Шарфарец Б.П., Дмитриев С.П., Курочкин В.Е. «Реализация акустоэлектрического преобразователя. 2. Электрокинетические характеристики микрофильтрационных мембран» Научное приборостроение, 33, № 1, с. 3-16 (2023)

Приведены методики измерения удельной электропроводности мембран, потенциалов течения и структурных параметров (объемной пористости и коэффициентов структурного сопротивления) микрофильтров. Вопросы, связанные с увеличением эффективности акустоэлектрического преобразования в электролитах, рассмотрены с использованием результатов измерений характеристик микрофильтров из боросиликатного стекловолокна (Whatman GF/A) в растворах NaCl. Полученные результаты призваны увеличить чувствительность гидрофона, основанного на применении электрокинетических эффектов.

Шарфарец Б.П. «Обоснование возможности использования гидродинамической модели вязкой несжимаемой жидкости при моделировании на программном пакете излученного поля электроосмотического электроакустического излучателя» Научное приборостроение, 33, № 3, с. 117-124 (2023)

Обосновывается возможность использования гидродинамической модели вязкой, несжимаемой, теплопроводящей жидкости для расчета параметров электроосмотического течения в пористой среде, наполненной жидкостью, в условиях приложения к этой среде постоянного и переменного электрических полей. Приводятся условия перехода к этой модели от модели вязкой, сжимаемой жидкости. Указываются границы параметров задачи, в частности границы скоростей течения и частотные ограничения для оправданности такого перехода. Полученные результаты могут быть использованы при моделировании указанных процессов на вычислительных пакетах.

Стряпунин А.С., Яковенко А.Л., Шатров М.Г., Гофман М.Д. «Особенности моделирования структурного шума двигателя внутреннего сгорания на режиме разгона с использованием объектно-ориентированных комплексов» Акустика среды обитания. Сборник трудов Девятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2024). Москва, 23–24 мая 2024 г., с. 368-380 (2024)

Моделирование ДВС в составе транспортного средства для расчета рабочего процесса двигателя позволяет учитывать реальные нагрузки от трансмиссии конкретного автомобиля. Рассмотрена методика моделирования структурного шума дизеля от рабочего процесса на режимах разгона с использованием программного комплекса AVL Cruise M. Выполнен расчет звуковой мощности дизеля 4ЧН 11/12,5 на режиме разгона в составе моторного стенда и грузового автомобиля с различной интенсивностью. Показано влияние условий проведения испытаний по ГОСТ Р 41.51-2004 на уровень шума дизеля. Применение специализированного объектно-ориентированного комплекса повысило скорость и качество расчета индикаторных диаграмм на разгоне и позволило оценить влияние параметров ДВС и транспортного средства на структурный шум.

Кирсанова М.С., Бакланов П.В., Васильев Е.О., Васюнин А.И., Вибе Д.З., Дроздов С.А., Ларченкова Т.И., Лихачёв С.Ф., Моисеев А.В., Павлюченков Я.Н., Созинова П.С., Топчиева А.П., Третьяков И.В., Федосеев Г.С., Худченко А.В., Шахворостова Н.Н. «Происхождение и перенос воды во Вселенной» Успехи физических наук, 195, № 3, с. 294-310 (2025)

Решение проблемы происхождения и переноса воды во Вселенной является одним из ключевых направлений научной программы космической обсерватории “Миллиметрон”. В работе рассматривается широкий круг задач, связанных с этой проблематикой: от образования воды в ультраярких галактиках и местной Вселенной до протопланетных дисков и комет. Предлагаются методы и подходы для их решения.

Шевалдыкин В.Г. «Глубина проникновения в металл продольно-поверхностной (головной) акустической волны» Контроль. Диагностика, 28, № 1, с. 4-12 (2025)

Экспериментально исследовано распределение по глубине амплитуды продольных компонент смещений в неоднородной продольно-поверхностной акустической волне. Использован стальной образец с защитой исследуемого сигнала от посторонних типов волн. Распределение, построенное для глубин от нуля до 10 мм, в сглаженном виде представляет собой плавную кривую с максимумом на глубине 6,5 мм, что соответствует углу 12,3° к поверхности металла. Отклонения от сглаженной кривой не превышают 1,8 дБ. Продольно-поверхностная волна возбуждает продольную подповерхностную волну. Из-за их общего цилиндрического фронта сигналы в вертикальном сечении отстают от сигнала на поверхности на время, возрастающее с глубиной. Глубину, при которой это время равно 0,1 периода колебаний сигнала, можно считать глубиной проникновения продольно-поверхностной волны. Ключевые слова: ультразвуковой контроль, головная волна, неоднородная продольно-поверхностная волна, боковая поперечная волна, ползучая волна, продольная подповерхностная волна, критический угол.

Шевгунов Т.Я. «Алгоритм обнаружения неподвижного человека на основе циклических признаков сигналов дыхания» Радиотехника, 89, № 1, с. 58-71 (2025)

Постановка проблемы. Бесконтактное выявление признаков жизненной активности человека – актуальное направление исследований, формирующее научный задел для решения задачи достоверного обнаружения человека и предварительной оценки его физического состояния. Своевременность обнаружения остающихся неподвижными в течение длительного времени людей особенно важна в тех случаях, когда необходимо принятие решений о проведении или отказе от проведения активных спасательных мероприятий в тех случаях, когда существует возможность того, что после природных или техногенных катастроф живые люди, неподвижные или зафиксированные внешними объектами, остаются заблокированными в полостях, образованных из обвалившихся и поврежденных панелей, использованных при возведении зданий и сооружений. Анализ признаков жизненной активности человека показал, что наибольшей мощностью обладает сигнал, порождаемый процессом дыхания, при котором происходят квазипериодические перемещения грудной стенки в силу ритмического изменения объема легких. Этот процесс в принятом радилокационном отклике проявляется в виде случайного сигнала, для описания свойств которого можно использовать модель циклостационарного случайного процесса. Цель. Разработать алгоритм обнаружения признаков жизненной активности неподвижного человека в форме алгоритма цифровой обработки вторичных радиолокационных сигналов на основе выявления характерных циклических частот в оценках спектральных корреляционных функций. Результаты. Представлен алгоритм обработки вторичных радиолокационных сигналов для выявления характерных циклических частот специфичных для сигналов дыхания неподвижного человека. Показано, что основная процедура разработанного алгоритма состоит в последовательной обработке сигналов, содержащихся в строках дальности радиолокационного кадра, и включает в себя предварительную обработку для удаления низкочастотного смещения и высокочастотного шума, формирование оценки спектральной корреляционной функции и вычисление на ее основе псевдомощности, а также отбор циклических частот, превышающих переменный порог. Продемонстрирована работа алгоритма с применением данных, полученных с использованием радиолокационной системы, излучающей сигналы со ступенчатой частотной модуляцией. Практическая значимость. Предложенный алгоритм может быть использован при разработке новых и модернизации существующих технических решений, таких как комплексы бесконтактного мониторинга здоровья и безопасности объектов, узкоспециализированные решения, предназначенные для обнаружения выживших в завалах или для помощи людям с ограниченными возможностями.

Староверова Я., Баранов А.Д., Перегудов А.Н., Шевелько М.М. «Лабораторная установка для исследования характеристик пьезоэлементов электроакустических преобразователей» Акустика среды обитания. Сборник трудов Девятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2024). Москва, 23–24 мая 2024 г., с. 362-367 (2024)

Описана разработанная установка и принцип выполнения лабораторной работы по исследованию характеристик пьезоэлементов электроакустических преобразователей. Представлены результаты измерений скоростей распространения на базе разработанной установки.

Шейнман И.Л. «Ондуляторный эффект на изгибной акустической волне кильватерного волновода» 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. 119-122 (2019)

Рассмотрена возможность создания кильватерного ондулятора на изгибной акустической волне в ускорительной структуре с диэлектрическим заполнением. Предложенная конструкция обладает более гибкими возможностями перестройки по сравнению с традиционными ондуляторами

Глазков А.О., Крылова А.С., Попов В.С., Гонтюрев А.В., Ширнин С.А. «Дорожные испытания системы выпуска с резонаторами Гельмгольца на различных режимах работы автомобиля» Акустика среды обитания. Сборник трудов Девятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2024). Москва, 23–24 мая 2024 г., с. 118-124 (2024)

Проанализировано влияние акустической эффективности резонатора Гельмгольца на различных режимах работы двигателя. Помимо этого, более подробно рассматривается изменение температур в частях резонатора на разных режимах работы двигателя. Актуальностью данной работы является возможность прогнозирования изменения спектра эффективности путем расчетного анализа. В работе продемонстрированы результаты натурных испытаний по измерению температур отработавших газов в системе выпуска и замеры шума на срезе выпускной трубы. Исследования акустической эффективности резонаторов Гельмгольца проводились с помощью расчетного анализа в основе которого используется метод конечных элементов.

Тугбаева А.С., Ицков А.Г., Милич В.Н., Широков В.А. «Метод распознавания подводных объектов по отраженным гидроакустическим сигналам» Химическая физика и мезоскопия, 27, № 1, с. 62-74 (2025)

Для решения задач, связанных с обнаружением, координированием и распознаванием подводных объектов, используются методы гидроакустики, как основной способ получения информации о подводной среде. В статье представлены результаты исследования алгоритмов идентификации подводных объектов на основе анализа отраженных от них гидроакустических сигналов. В основе анализа отраженных от подводных объектов сигналов предлагается использовать методы периодограммного анализа, которые позволяют выявить в сигнале основные частотные и временные составляющие, позволяющие различать эти отражения. Рассмотрены алгоритмы, основанные на вычислительной схеме Бюй-Балло и преобразовании Фурье. На основании анализа периодограмм определяются признаки для дальнейшей идентификации подводных объектов по отраженным от них гидроакустическим сигналам с использованием алгоритмов голосования и алгоритмов разделения объектов в евклидовом пространстве признаков. Приведены результаты идентификации тестовых подводных объектов при проведении экспериментов в опытовом бассейне. Ключевые слова: гидроакустика, подводные объекты, эхосигнал, периодограммный анализ, алгоритмы идентификации.

Хоркин В.С., Костылева Е.И., Вельмужов А.П., Тюрина Е.А., Суханов М.В., Ширяев В.С. «Акустические и акустооптические свойства теллуридного стекла Ga10Ge Te» Волновая электроника и инфокоммуникационные системы. Санкт-Петербург, 03–07 июня 2024 года. Материалы XXVII Международной научной конференции. В 3-х частях. Часть 3, с. 141-144 (2024)

Экспериментально исследованы акустические и акустооптические свойства теллуридного стекла Ga10Ge15Te75. Представлены результаты измерений скоростей продольной и сдвиговой акустических волн в стекле, определены величины акустооптического качества в случае дифракции на этих волнах. Измерения проводились для длины волны оптического излучения λ=3,39 мкм. На основе полученных результатов произведено сравнение акустических и акустооптических свойств стекла Ga10Ge15Te75 с другими теллуридными стеклами

Шкода И.В. «Влияние продольной силы на динамический отклик сталебетонных стержней при гармонических нагрузках» Акустика среды обитания. Сборник трудов Девятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2024). Москва, 23–24 мая 2024 г., с. 415-423 (2024)

Представлены результаты двухэтапного экспериментального исследования сталебетонного образца, загруженного ступенчато изменяющейся продольной силой, при действии поперечных колебаний. Источником колебаний на первом этапе исследования был однократный импульс от ударника, направленный перпендикулярно образцу. На втором этапе эксперимента образец подвергался многократным импульсам, которые создавались электродвигателем с эксцентричным диском. В ходе исследования была установлена зависимость между уровнем сжимающей силы и частотой свободных колебаний. Результаты эксперимента представлены в виде графика, отражающего связь между частотой колебаний и силой сжатия. Установлено, что внутренние напряжения в образце практически не влияют на значение коэффициента неупругой работы материала. Кроме того, при определенном уровне сжимающей силы наблюдается резонанс, когда частота внешних и собственных колебаний образца совпадает.

Быченок В.А., Попова Ю.А., Алифанова И.Е., Беркутов И.В., Шкурупий В.А. «Опробование лазерно-ультразвукового метода контроля усилия затяжки специальных резьбовых соединений» Приборы, № 1, с. 42-47 (2025)

С целью обоснования применимости лазерно-ультразвукового метода для контроля усилия затяжки специальных резьбовых соединений проведены экспериментальные исследования по измерению скорости распространения продольной ультразвуковой волны по длине болтов специальных резьбовых соединений с помощью лазерно-ультразвукового дефектоскопа УДЛ-2М и оптико-акустического преобразователя П111-ОГ. В результате проведенных исследований установлено, что, несмотря на геометрические особенности объектов контроля, выбранные метод и средства контроля обеспечивают регистрацию ультразвуковых сигналов, прошедших по длине болтов специальных резьбовых соединений и отраженных от донной поверхности (донных сигналов). Установлена взаимосвязь между действующими в материале болтов механическими напряжениями и скоростью распространения продольной ультразвуковой волны, что подтверждает применимость лазерно-ультразвукового метода для контроля растягивающих механических напряжений, действующих в материале болтов при затяжке.

Шмаков А.М., Головчинская Н.В., Гинзбург Т.В. «Ультразвуковой контроль заготовок из композиционных материалов» Приборы, № 10, с. 50-54 (2024)

Представлены результаты экспериментальных исследований по ультразвуковому контролю качества заготовок из композиционных материалов и возможности средств ультразвукового контроля для контроля качества заготовок из композиционных материалов. Выбраны информативные параметры и схемы контроля, и оценена точность проведенных измерений. Сформулированы направления дальнейших исследований.

Фомин Д.В., Шолыгин И.О., Зубко Е.И. «Изучение явления контаминации на малых космических аппаратах» Научное приборостроение, 34, № 2, с. 44-53 (2024)

Рассматривается отрицательное воздействие собственной атмосферы космического аппарата (КА) на его внешние приборы и проявление менее изученного явления – контаминации, оказывающего вредное воздействие на внутренние узлы и приборы КА. Образованные слои контаминантов толщиной всего в несколько нанометров способны значительно ухудшить пропускные характеристики оптических приборов. Для изучения явления контаминации очень важным представляется определение толщины пленок сублимированных веществ с течением времени. Авторами предлагается прибор для изучения явления внутренней контаминации. Работа предложенного устройства основана на измерении резонансных частот колебаний кристаллического резонатора, выступающего в роли датчика, реагирующего на изменение массы нарастающей пленки контаминантов. Предложенное устройство является перспективным для КА, поскольку используемые в его основе кварцевые резонаторы устойчивы к вибрации, а сам модуль имеет малые габариты и вес, что позволяет размещать его на космических аппаратах стандарта CubeSat.

Пахомов С.А., Филенко М.С., Шостак С.В. «Обработка гидроакустической информации для обеспечения навигационной безопасности необитаемого подводного аппарата» Моря России: от теории к практике океанологических исследований = Seas of Russia: Перспективы использования инновационных технологий и разработок продукции военного и двойного назначения в интересах ВМФ. Владивосток, 23–25 мая 2024 года. Материалы VI Тихоокеанской научно-практической конференции, с. 105-113 (2024)

Рассмотрено построение навигационного гидролокатора автономного необитаемого подводного аппарата на основе линейной антенной решетки дискретным методом, с определением разрешающей способности по пеленгу. Проведено моделирование раздельного приема сигналов на антенной решетке.

Гринин В.П., Потравное И.С., Еселевич М.В., Ефимова Н.В., Барсунова О.Ю., Шугаров С.Ю., Борман Г.А. «Взаимодействие аккреции и околозвездной экстинкции как причина необычной переменности WTTS звезды V715 Per» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 50, № 10, с. 642-652 (2024)

Представлены новые результаты фотометрического и спектрального мониторинга WTTS звезды V715 Per, расположенной в молодом скоплении IC 348 и демонстрирующей комплексный характер переменности. Показано, что переменность эквивалентной ширины эмиссионной линии На модулирована с периодом осевого вращения звезды и находится в противофазе с изменениями блеска. Это служит подтверждением ранее предложенной модели фотометрической переменности V715 Per, основанной на переменной околозвездной экстинкции во внутреннем диске на радиусе коротации. По нашим оценкам, радикальная смена характера переменности, произошедшая после 2010 г., с большой вероятностью обусловлена изменениями темпа аккреции в системе. Новые данные фотометрии показали завершение продолжительного ослабления блеска, наблюдавшегося у звезды в период 2017–2023 гг. и вызванного затмением протяженной пылевой структурой во внешних областях диска. Уточненный период малоамплитудной компоненты переменности составил 5.22^d и показал стабильность на протяжении всего ряда наблюдений.

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.

Шустов Б.М., Бусарев В.В., Петрова Е.В., Щербина М.П., Золотарёв Р.В. «Новые взгляды на активность астероидов: наблюдения, модели, прогнозы» Успехи физических наук, 195, № 4, с. 344-376 (2025)

В последние годы представления о кардинальном различии между кометами и астероидами были существенно скорректированы. У нескольких десятков астероидов Главного пояса наблюдались признаки кометной активности (комы, хвосты), поэтому они получили название “кометы Главного пояса”. С помощью наземных инструментов такие активные астероиды выявлялись в основном методом получения изображений, причём наблюдались лишь достаточно мощные проявления активности астероидов Главного пояса. Несомненно, что число астероидов, в которых активность протекает на более умеренных масштабах, несравненно больше. Для регистрации слабой активности с помощью наземных инструментов нужны новые подходы. Таким эффективным подходом оказалось применение традиционного метода широкополосной фотометрии и спектроскопии низкого разрешения. Применение этого подхода позволило массово изучать слабую форму активности астероидов примитивных типов, названную сублимационно-пылевой активностью (СПА). СПА приводит к образованию у астероида временной, достаточно разреженной пылевой экзосферы, которая может быть обнаружена методом широкополосной фотометрии. В обзоре приведены современные представлена об активных астероидах. Основное внимание уделено проявлениям СПА и моделям рассеяния света в пылевых экзосферах астероидов. Обсуждаются массовость СПА и возможные механизмы, ответственные за СПА. Ключевые слова: астероиды, активные астероиды, сублимационная активность, рассеяние света на пылевых частицах, столкновения астероидов.