Цветкова В.О., Абалакин И.В., Бобков В.Г., Жданова Н.С., Козубская Т.К., Кудрявцева Л.Н. «Моделирование обтекания винта на адаптивной неструктурированной сетке с использованием метода погруженных границ» Математическое моделирование, 33, № 8, с. 59-82 (2021)

Представлена методика моделирования обтекания вязким сжимаемым газом подвижного тела на односвязной неструктурированной сетке, что возможно при использовании метода погруженных границ, и особенности ее применения для расчета течения около вращающегося винта. Важной частью методики является адаптация подвижной, сохраняющей свою топологию сетки к поверхности обтекаемого тела. Положение и форма тела задаются интерполяционной решеткой, на которой хранится расстояние до поверхности тела, а также нормали к поверхности. Методика применяется для расчета обтекания вращающегося в потоке винта. Задача рассматривается в двумерной постановке. Форма винта имеет участки высокой кривизны, которые требуют специального подхода при адаптации к границам. Приведены результаты расчета задачи обтекания вращающегося винта, а также ряда вспомогательных задач, рассмотренных в целях верификации разработанной методики.

Шмальц С.Е., Новичонок А.О., Воропаев В.А., Грациани Ф., Абдель-Азиз Й., Абдельазиз А.М., Теалиб Ш.К. «Методика фотометрии быстровращающихся исз с использованием пзс-камеры медленного считывания» Космические исследования, 59, № 5, с. 428-440 (2021)

Описывается проблема интерпретации фотометрической кривой блеска и использования периодограммы Ломба–Скаргла для определения периода вращения быстровращающихся искусственных спутников Земли (ИСЗ) при их наблюдении с использованием ПСЗ-камеры медленного считывания; дается методика решения этой проблемы. В случае наличия априорной информации о периоде вращения ИСЗ предлагается использовать периодограмму Ломба–Скаргла на суженном диапазоне частоты; в случае отсутствия априорной информации проблема решается путем применения трек-фотометрии. Сравнение результатов, полученных на разных телескопах, оснащенных разными ПЗС-камерами медленного считывания, с результатами, независимо полученными на других телескопах, оснащенных ПСЗ-камерами быстрого считывания, наглядно демонстрирует адекватность методики в обоих случаях. Также рассматриваются ограничения в применении методики и возможные способы повышения ее точности.

Шмальц С.Е., Новичонок А.О., Воропаев В.А., Грациани Ф., Абдель-Азиз Й., Абдельазиз А.М., Теалиб Ш.К. «Методика фотометрии быстровращающихся исз с использованием пзс-камеры медленного считывания» Космические исследования, 59, № 5, с. 428-440 (2021)

Описывается проблема интерпретации фотометрической кривой блеска и использования периодограммы Ломба–Скаргла для определения периода вращения быстровращающихся искусственных спутников Земли (ИСЗ) при их наблюдении с использованием ПСЗ-камеры медленного считывания; дается методика решения этой проблемы. В случае наличия априорной информации о периоде вращения ИСЗ предлагается использовать периодограмму Ломба–Скаргла на суженном диапазоне частоты; в случае отсутствия априорной информации проблема решается путем применения трек-фотометрии. Сравнение результатов, полученных на разных телескопах, оснащенных разными ПЗС-камерами медленного считывания, с результатами, независимо полученными на других телескопах, оснащенных ПСЗ-камерами быстрого считывания, наглядно демонстрирует адекватность методики в обоих случаях. Также рассматриваются ограничения в применении методики и возможные способы повышения ее точности.

Абдуллаева С.Н. «Развитие критериального метода определения общей степени облачности и мутности атмосферы на базе результатов солнечных радиационных измерений» Гелиогеофизические исследования, № 29, с. 3-8 (2021)

Проанализирована возможность дальнейшего развития критериального метода определения общей степени облачности и мутности атмосферы. Показано, что такие понятия как облачность, мутность и степень ослабления солнечной радиации являются взаимосвязанными показателями. Это требует введения универсального совместного показателя облачности, мутности и ослабления радиации, который обладая явно выраженным экстремальным характером, мог бы служить ориентиром при оценке состояния атмосферы. Предложен новый показатель состояния атмосферы γ, который прямо пропорционален показателю мутности Линке и индексу безоблачности неба, однако растет с увеличением облачности. При этом найдено условие, при выполнении которого рост TL приводит к появлению максимума γ, а при невыполнении к минимуму , т.е. γ также является показателем мутности в интервале TL от единицы то точки экстремума. Вышеуказанное свойстве предложенного показателя γ подчеркивает его многофункциональный характер.

Абезяев И.Н. «Гирокомпас для орбитальных космических аппаратов» Космические исследования, 59, № 3, с. 247-254 (2021)

Рассматриваются системы ориентации орбитального космического аппарата, построенные по принципу гирокомпаса. Основное внимание уделено разработке метода пространственного программного поворота КА для систем непрерывно корректируемых от построителей местной вертикали (ПМВ). Получен основной алгоритм и структурная схема гирокомпаса названного – пространственный 3D-гирокомпас. Показана возможность программного ориентирования КА с отключенным контуром коррекции гирокомпаса без ограничений на углы программных поворотов. Рассмотрен востребованный на практике частный случай плоского поворота КА по курсу на произвольный программный угол. Предложен метод калибровок путем автокомпенсации детерминированных ошибок ПМВ и гироскопических датчиков угловых скоростей, существенно повышающий точность ориентации.

Богод В.М., Стороженко А.А., Тлатов А.Г., Кузанян К.М., Абунин А.А., Лесовой С.В., Pons Omar, Uratsuka Marta, Zaldivar Ramses, Pablo Sierra «Разработка проекта реконструкции Гаванской радиоастрономической станции в составе российских служб Солнца и космической погоды» Космические исследования, 59, № 2, с. 102-110 (2021)

Необходимость воссоздания Гаванской наблюдательной солнечной станции сегодня диктуется важностью получения регулярного прогноза активности Солнца в широком диапазоне временных интервалов. Подробно описана концепция создаваемой наблюдательной сети, инфраструктура патрульной станции как элемента сети. Функции этой сети предоставят непрерывный наблюдательный материал для Российских служб Солнца и Космической Погоды и будут независимы от космических наблюдений, но способны использовать их для контроля качества. Рассмотрены физические основы комплексных наблюдений для широкого круга гелиогеофизических явлений.

Крякунова О.Н., Белов А.В., Абунин А.А., Николаевский Н.Ф., Абунина М.А., Байдельдинов У.С., Султангазинов С.К., Сейфуллина Б.Б., Цепакина И.Л. «Поведение высокоэнергичных магнитосферных электронов в 22–24 циклах солнечной активности» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 8, с. 1177-1179 (2021)

Рассмотрено поведение высокоэнергичных магнитосферных электронов с энергией >2 МэВ на геостационарной орбите в 22–24 циклах солнечной активности. Показано, что наибольшее количество электронных возрастаний происходит на фазе спада солнечной активности, когда наблюдается большее количество геоэффективных корональных дыр. Обнаружено, что в целом по данным 2003–2015 гг. наблюдается соответствие поведения количества электронных возрастаний и площади геоэффективных корональных дыр.

Белов А.В., Абунина М.А., Ерошенко Е.А., Абунин А.А., Папаиоанноу А., Мавромичалаки Х. «Модуляционная эффективность корональных выбросов с различной структурой магнитного поля» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 10, с. 1513-1516 (2021)

С использованием данных установки “Нейтрон” с мая 2015 г. по февраль 2019 г. исследовано влияние метеопараметров на концентрацию тепловых нейтронов. Получены суточные и сезонные вариации скорости счета нейтронов, связанные с изменениями температуры. Оценено влияние высоты снежного покрова на скорость счета нейтронов за четыре зимних периода. Показано, что метеопараметры оказывают существенное влияние на концентрацию нейтронов в приземной области, суммарный вклад от давления, температуры и высоты снежного покрова может составлять более 30%.

Крякунова О.Н., Белов А.В., Абунин А.А., Николаевский Н.Ф., Абунина М.А., Байдельдинов У.С., Султангазинов С.К., Сейфуллина Б.Б., Цепакина И.Л. «Поведение высокоэнергичных магнитосферных электронов в 22–24 циклах солнечной активности» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 8, с. 1177-1179 (2021)

Рассмотрено поведение высокоэнергичных магнитосферных электронов с энергией >2 МэВ на геостационарной орбите в 22–24 циклах солнечной активности. Показано, что наибольшее количество электронных возрастаний происходит на фазе спада солнечной активности, когда наблюдается большее количество геоэффективных корональных дыр. Обнаружено, что в целом по данным 2003–2015 гг. наблюдается соответствие поведения количества электронных возрастаний и площади геоэффективных корональных дыр.

Белов А.В., Абунина М.А., Ерошенко Е.А., Абунин А.А., Папаиоанноу А., Мавромичалаки Х. «Модуляционная эффективность корональных выбросов с различной структурой магнитного поля» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 10, с. 1513-1516 (2021)

С использованием данных установки “Нейтрон” с мая 2015 г. по февраль 2019 г. исследовано влияние метеопараметров на концентрацию тепловых нейтронов. Получены суточные и сезонные вариации скорости счета нейтронов, связанные с изменениями температуры. Оценено влияние высоты снежного покрова на скорость счета нейтронов за четыре зимних периода. Показано, что метеопараметры оказывают существенное влияние на концентрацию нейтронов в приземной области, суммарный вклад от давления, температуры и высоты снежного покрова может составлять более 30%.

Авакян А.Л., Липунова Г.В., Маланчев К.Л., Шакура Н.И. «Изменение орбитального периода двойной системы из-за вспышки аккреционного диска с ветром» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 6, с. 403-415 (2021)

Аверина Л.И., Кузнецов Д.С. «Микрофонные решетки с адаптивным формирователем луча» Вестник Воронежского государственного университета (ВГУ). Серия Физика. Математика, № 1, с. 5-15 (2021)

Проанализирована возможность применения микрофонных решеток для пространственной фильтрации принимаемой смеси целевого речевого сигнала и акустической помехи. Продемонстрирована возможность использования различных адаптивных формирователей луча в динамической и априори неизвестной помеховой обстановке. Представлена схема реализации микрофонной решетки на базе микроконтроллера SAME70 и пары MEMS микрофонов. Проведен натурный эксперимент с последующей обработкой полученных данных. Ключевые слова: линейная микрофонная решетка, пространственная фильтрация, адаптивный формирователь луча, линейные ограничения, PDM, CIC дециматор.

Авраменко А.А., Малыхина О.И. «Метод Рэлея–Ритца и метод начальных параметров в задаче расчета динамических характеристик составных упругих конструкций балочного типа» Вестник Самарского государственного университета (Естественно-научная серия), 25, № 1, с. 44-56 (2019)

Рассматривается решение задачи определения динамических характеристик составных балочных конструкций с помощью вариационного подхода. Приводится способ аналитического определения собственных форм колебаний составной балочной конструкции на примере трехступенчатой балки. Предлагается методика формирования данных об изолированных подконструкциях путем независимого расчета динамических характеристик составных частей методом начальных параметров. Приводятся основные соотношения метода Рэлея–Ритца, которые для предварительно выбранных координатных функций позволяют сформировать данные о подконструкциях в матричном виде и получить конденсированные модели подконструкций. Полученные таким образом данные используются для формирования полной модели упругой конструкции. Проведены тестовые расчеты для балки с переменными по длине массово-жесткостными характеристиками. Рассмотрены два варианта формирования координатных функций: с применением статических форм (статическая конденсация) и комбинированного использования статических и динамических форм (динамическая конденсация). Продемонстрирован способ увеличения размерности матричной модели подконструкции при использовании статической конденсации за счет включения в состав модели степеней свободы,соответствующих физическим перемещениям внутренних сечений подконструкции. Исследовано влияние числа внутренних степеней свободы, а также числа учитываемых динамических форм на точность расчета динамических характеристик составной конструкции. Показана хорошая сходимость частот и форм собственных колебаний полной конструкции к точным значениям.

Агафонова Е.В., Морозов А.Н., Скуйбин Б.Г., Шеремет В.Ф. «Поверхностные волны и эффект Тальбота» Одиннадцатая Всероссийская конференция «Необратимые процессы в науке и технике», 26–29 января 2021 г. Т. 1, с. 140-143 (2021)

Леонов В.В., Гришко Д.А., Айрапетян М.А., Швыркина О.С., Никитин Г.А. «Тепловой анализ траекторий возвращения от луны с несколькими входами в атмосферу для баллистической капсулы и аппаратов скользящего спуска» Космические исследования, 59, № 3, с. 196-208 (2021)

Исследуется схема возвращения спускаемого аппарата от Луны с несколькими промежуточными прохождениями земной атмосферы перед совершением посадки. Показаны особенности поведения таких траекторий вблизи Земли для баллистической капсулы и аппаратов скользящего спуска, обладающих малым аэродинамическим качеством (0.3–0.5). Использование атмосферы в качестве естественного способа торможения позволяет уменьшить инерционные и тепловые нагрузки по сравнению с прямым входом с околопараболической скоростью. Однако уменьшение величин нагрузок сопровождается увеличением продолжительности их воздействия. Даже в случае одного промежуточного прохождения атмосферы это приводит к выгоранию заметно большей (по сравнению с прямым входом) массы теплозащитного покрытия, являющегося ключевым фактором обеспечения безопасности спуска. В статье показано, что использование траекторий с одним промежуточным прохождением атмосферы позволяет изменить характер уноса теплозащитного покрытия, состоящего из наполнителя и связующего. При прямом входе с околопараболической скоростью происходит разрушение наполнителя, сопровождаемое изменением формы аппарата. При использовании схемы с предварительным атмосферным торможением основная масса унесенного вещества приходится на связующее, что приближает режим спуска к многократно отработанному на практике сходу с низкой околоземной орбиты.

Колбин А.И., Борисов Н.В., Москвитин А.С., Аитов В.Н., Котов С.С. «MLS120126:042313+212951 – новая затменная катаклизмическая переменная в пробеле периодов» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 7, с. 493-504 (2021)

Алабужев А.А. «О влиянии внутреннего давления на колебания цилиндрического газового пузырька» Вестник Пермского университета. Серия: Физика, № 4, с. 51-62 (2020)

Изучаются собственные и вынужденные колебания газового пузырька. Пузырек в состоянии равновесия имеет форму круглого цилиндра. Он ограничен в осевом направлении двумя параллельными твердыми поверхностями и окружен несжимаемой жидкостью конечного объема со свободной внешней поверхностью. Вся система находится под действием переменного поля давления. Скорость движения линии контакта трех сред (газ-жидкость-твердая подложка) пропорциональна отклонению краевого угла от равновесного значения. Частота собственных колебаний газового пузырька может возрастать с увеличением параметра Хокинга в отличие от частот капли несжимаемой жидкости, которые только убывают. Показано, что радиальные колебания цилиндрического пузырька возможны только в ограниченном объеме жидкости. Рассмотрен эффект пересечения мод собственных колебаний в диссипативном случае. Построены амплитудно-частотные характеристики для разных значений давления газа в пузырьке. Обнаружены резонансные явления. Показано, что внешнее воздействие возбуждает, в первую очередь, объемные колебания. Колебания формы возникают вследствие движения линии контакта. Найдены выражения для амплитуды колебаний в случае закрепленной линии контакта и фиксированного краевого угла. Ключевые слова: газовый пузырек; вынужденные колебания; динамика линии контакта.

Алгазин С.Д. «Вычислительный эксперимент в задаче о флаттере прямоугольной пластины» Математическое моделирование, 33, № 6, с. 107-116 (2021)

Рассматривается флаттер прямоугольной пластины при произвольном направлении вектора скорости относительно сторон пластины. Построен численный алгоритм без насыщения для решения соответствующей задачи на собственные значения. Приведены результаты расчётов критической скорости флаттера и приближённая формула для критической скорости, которая при заданном направлении вектора скорости потока зависит от двух безразмерных параметров: безразмерной скорости звука в пластине и безразмерной толщины пластины.

Александров А.В., Дородницын Л.В., Дубень А.П., Колюхин Д.Р. «Генерация анизотропных турбулентных полей скорости на основе рандомизированного спектрального метода» Математическое моделирование, 33, № 7, с. 35-46 (2021)

Предлагается методика генерации синтетических полей турбулентных пульсаций скорости, основанная на рандомизированном спектральном методе. Генерируемые поля обладают нулевой дивергенцией и заданными свойствами анизотропии и пространственной неоднородности. Расчет канонической задачи о развитом турбулентном течении в канале, использующий сгенерированные турбулентные поля, демонстрирует хорошее совпадение результатов с данными прямого численного моделирования.

Пенсионеров И.А., Беленькая Е.С., Алексеев И.И. «Модель токового диска юпитера с параметрами, оптимизированными по измерениям магнитного поля во время миссий Juno и Galileo» Космические исследования, 59, № 3, с. 209-217 (2021)

Отличительной особенностью магнитосферы Юпитера является наличие в ней мощной дискообразной токовой системы – токового диска. Существует несколько моделей магнитного поля этой токовой системы. В настоящей работе была улучшена PCD (или Piecewise Current Disc) модель токового диска, построенная авторами ранее. Она была адаптирована для аналитических вычислений. Была модифицирована форма поверхности токового слоя, что привело к уменьшению среднеквадратичного отклонения модели от данных магнитометров. Были оптимизированы параметры модели для уменьшения расхождений с данными космических аппаратов Juno и Galileo. PCD модель дала в среднем на 30% меньшее среднеквадратичное отклонение от наблюдений на данных Juno и на 10% на данных Galileo по сравнению с наиболее популярной на данный момент моделью токового диска Юпитера, параметры которой также были оптимизированы для каждого витка КА.

Бородина И.А., Зайцев Б.Д., Теплых А.А., Алсовэйди А.К.М., Ларионова О.С., Гулий О.И. «Определение микробных клеток при их взаимодействии с фаговыми мини-антителами датчиком на основе резонатора с поперечным электрическим полем из пьезокерамики ЦТС-19» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 6, с. 771-776 (2021)

Описывается конструкция датчика на основе акустического резонатора с поперечным электрическим полем, изготовленного из пьезокерамики ЦТС-19 для экспресс-анализа микробных клеток. Показана возможность обнаружения и идентификации микробных клеток путем регистрации их специфического взаимодействия с фаговыми мини-антителами непосредственно в суспензии. Время анализа не превышает 5 мин.

Альтшулер Б.Л. «Научная деятельность А.Д. Сахарова и современная физика» Успехи физических наук, 191, № 6, с. 449-474 (2021)

Прослежены различные направления научной и инженерно-конструкторской деятельности А.Д. Сахарова – от первых отечественных термоядерных зарядов до фундаментальной физики. Сделан акцент на современный статус тех научных направлений, родоначальником которых признаётся А.Д. Сахаров: управляемый термоядерный синтез, магнитная кумуляция и взрывомагнитные генераторы, индуцированная гравитация, космологические “сахаровские” (барионные акустические) осцилляции, барионная асимметрия Вселенной. Также неожиданное развитие, особенно в XXI веке, получила близкая Сахарову модель пульсирующей Вселенной. Другие волновавшие его темы: квантовая космология, антропный принцип – это тоже передний край современной науки.

Ананенко В.М., Голяков А.Д., Калабин П.В. «Аналитическое определение параметров движения центра масс некооперируемого орбитального объекта на основе измерительной информации бортовых средств космического робота на компланарной орбите» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 18, № 3, с. 7-15 (2019)

Представлено аналитическое решение задачи определения параметров движения центра масс орбитального объекта по результатам измерений, проводимых с помощью оптической системы космического робота, который находится на орбите, компланарной орбите орбитального объекта. В качестве исходных параметров, которые измеряются бортовой оптической системой космического робота, выбраны угловое положение линии визирования «космический робот – орбитальный объект» и угловая скорость этой линии в подвижной орбитальной системе координат космического робота, которые, наряду с известными параметрами орбиты космического робота, используются для решение задачи определения параметров движения центра масс орбитального объекта. При решении данной задачи введены допущения о центральном гравитационном поле Земли, компланарности орбит космического робота и орбитального объекта, отсутствии влияния атмосферы, притяжения Луны и давления солнечного ветра на движение космического робота и орбитального объекта, отсутствии погрешностей результатов измерений бортовой оптической системы космического робота. Получены аналитические выражения для определения неизвестных параметров движения центра масс орбитального объекта. Представленные результаты могут быть использованы для разработки методов, позволяющих автономно определять параметры орбиты неизвестных орбитальных объектов с использованием бортовых оптических средств космического робота.

Ананенко В.М., Голяков А.Д., Калабин П.В. «Метод предварительного решения задачи навигации космического робота по бортовым астрономическим измерениям с использованием фильтра Баттерворта» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 19, № 2, с. 7-18 (2020)

Представлен метод предварительного решения задачи навигации космического робота по результатам измерений, проводимых с помощью его бортовых оптико-электронных средств. В качестве исходных данных навигационной задачи выступают направляющие косинусы вектора ориентации космического робота в абсолютной геоцентрической экваториальной системе координат с привязкой ко времени в течение одного витка. Получены аналитические выражения для определения неизвестных параметров движения центра масс космического робота в виде кеплеровских элементов орбиты. Показано, что для определения прямого восхождения восходящего узла, наклонения и большой полуоси орбиты космического робота используется информация об ориентации его радиуса-вектора в различные моменты времени, а для определения аргумента перигея, момента прохождения перигея и эксцентриситета орбиты используется угловая орбитальная скорость космического робота, которая определяется по результатам оценивания скорости изменения ориентации его радиуса-вектора во времени. Представленные результаты могут быть использованы при разработке программного обеспечения систем навигации, позволяющих автономно определять параметры орбиты космического робота с помощью бортовых оптико-электронных датчиков при отсутствии априорной информации о параметрах опорной орбиты или сигналов от спутниковых радионавигационных систем.

Ананьев В.Г., Бухарин М.Д. «Академическая наука и власть на выборах в АН СССР 1928–1929 гг.» Вестник Российской академии наук (РАН), 91, № 4, с. 380-386 (2021)

Статья посвящена одному из самых драматичных эпизодов в истории Российской академии наук, связанных с взаимодействием академической науки и государственной власти, – выборам в АН СССР в 1928–1929 гг. Включение в состав академии коммунистов рассматривалось властью как важный шаг на пути советизации главного научного учреждения страны. Провал трёх кандидатов-коммунистов вызвал скандал. В статье представлены сохранившиеся в Партийном архиве Ленинградского обкома и горкома ВКП(б) материалы бесед журналиста “Известий” Б.М. Левина с академиками, направленные им С.М. Кирову. Вероятно, содержащиеся в них сведения учитывались властью при выработке последующей политики в отношении академии. Ключевые слова: Академия наук, выборы 1928–1929 гг., идеология, история науки, советская наука

Анахин В.Д. «Математическое моделирование и мониторинг вибрационных технологий» Вестник Бурятского Государственного Университета. Математика, информатика, № 4, с. 64-72 (2017)

Проводится математическое моделирование и анализ динамики вибрирующих систем в целях разработки принципиальной схемы, значений параметров, наиболее рациональной динамической структуры и элементов оптимальной конструкции аппаратов вибрационного действия. В результате разработаны научные основы и установлены основные закономерности процессов, позволяющие производить расчет основных параметров. Получены теоретические уравнения и ряд формул для расчета в зависимости от режима и вида колебаний и математическая модель процессов.

Асфандияров Ш.А., Крит Т.Б., Андреев В.Г. «Ультразвуковой доплеровский метод для измерения упругости скелетных мышц» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 6, с. 823-828 (2021)

Представлены результаты применения ультразвукового (УЗ) доплеровского метода для измерения упругости скелетных мышц, залегающих на небольшой глубине (2–4 см) от поверхности кожи. Метод основан на вычислении скорости сдвиговых волн, возбуждаемых вибратором на поверхности кожи на частотах 150–250 Гц. Рассчитанное распределение сдвиговых смещений в упругом фантоме методом конечных элементов сравнивалось с результатами измерений с помощью миниатюрного акселерометра. Сдвиговый модуль упругого фантома, измеренный предложенным методом, соответствовал значениям, полученным из статических измерений.

Губенко В.Н., Андреев В.Е., Кириллович И.А., Губенко Т.В., Павельев А.А. «Вариации параметров радиоволн в высокоширотной ионосфере земли на трассах спутник-спутник во время геомагнитной бури 22–23.VI.2015» Космические исследования, 59, № 3, с. 191-195 (2021)

Проанализированы результаты около 100 радиозатменных сеансов зондирования высокоширотной (>65°N) нижней ионосферы северного полушария Земли, которые были проведены 22–23.VI.2015 на несущей GPS-частоте 1545.42 МГц (диапазон  @L1) в эксперименте FORMOSAT-3/COSMIC. Корональные выбросы плазмы, дошедшие до Земли в этот период, спровоцировали магнитную бурю класса G4 (сильный геомагнитный шторм, планетарный Kp-индекс равен 8), которая в свою очередь вызвала значительные ионосферные флуктуации радиоволн на трассах зондирования: навигационные (GPS) спутники – низкоорбитальные (FORMOSAT-3/COSMIC спутники

Андрианов Б.А. «Возможное микробиологическое происхождение химических элементов в полиметаллических конкрециях на дне океана» Инженерная физика, № 5, с. 17-24 (2021)

Предложена гипотеза формирования полиметаллических конкреций на океанском дне в результате деятельности бактерий, инициирующих низкоэнергетические реакции ядерного синтеза (LENR). Известно, что морская вода, донные осадки и взвеси содержат Na, Cl, Ca, K, Mg, Li, Al, Si, B, P, F, S. Показаны пути образования из этого набора элементов не только железа и марганца, но также титана, кобальта, никеля, цинка, меди, хрома, ванадия, молибдена, галлия, германия, селена, брома, циркония, стронция, иттрия, ниобия, индия, олова, сурьмы, вольфрама, гафния, рения, серебра, палладия, родия, кадмия, скандия, теллура, бария, лантана, церия, неодима и самария. Образование перечисленных элементов происходит при активном участии бактерий в результате экзотермических LENR, преимущественно с захватом электронов с внутренней атомной оболочки без дополнительных внешних затрат энергии, образования радиоактивных продуктов и испускания каких-либо жёстких излучений. Это позволяет естественно объяснить появление в конкрециях стабильных изотопов многих элементов, которые там действительно содержатся. Ключевые слова: железомарганцевые конкреции, океанское дно, природные LENR, ядерный синтез при низкой энергии, изотопы, редкие и рассеянные элементы, лантаноиды. DOI: 10.25791/infizik.5.2021.1204

Кулагина Т.П., Смирнов Л.П., Андрианова З.С. «Вибрационно-акустическое воздействие на жидкофазную реакцию с кинетической неустойчивостью при ассоциации реагентов» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 8, с. 1128-1131 (2021)

Проведено моделирование низкочастотного механического воздействия на реакцию с кинетической неустойчивостью при ассоциации реагента. Установлена связь собственной частоты осцилляций с параметрами реакции и показано, что выбор амплитуды и частоты воздействия позволяет управлять скоростью реакции, изменять форму, частоту и амплитуду осцилляций концентраций реагентов.

Андронов И.В., Андронов Н.И. «Дифракция плоской волны на сильно вытянутом трехосном эллипсоиде» Акустический журнал, 67, № 4, с. 351-360 (2021)

Рассмотрена задача высокочастотной дифракции плоской волны на трехосном сильно вытянутом эллипсоиде. Методом параболического уравнения в эллипсоидальных координатах построен старший член асимптотики поля в пограничном слое у поверхности. Поле выражается в квадратурах через решения конфлюэнтного уравнения Гойна. Рассчитаны значения поля на поверхности идеально жесткого эллипсоида и скорости на поверхности идеально мягкого. Обсуждаются эффекты высокочастотной дифракции. Ключевые слова: дифракция, сильно вытянутый эллипсоид, высокочастотная асимптотика, метод параболического уравнения, функции Гойна. DOI: 10.31857/S032079192104002X

Андронов И.В., Андронов Н.И. «Дифракция плоской волны на сильно вытянутом трехосном эллипсоиде» Акустический журнал, 67, № 4, с. 351-360 (2021)

Рассмотрена задача высокочастотной дифракции плоской волны на трехосном сильно вытянутом эллипсоиде. Методом параболического уравнения в эллипсоидальных координатах построен старший член асимптотики поля в пограничном слое у поверхности. Поле выражается в квадратурах через решения конфлюэнтного уравнения Гойна. Рассчитаны значения поля на поверхности идеально жесткого эллипсоида и скорости на поверхности идеально мягкого. Обсуждаются эффекты высокочастотной дифракции. Ключевые слова: дифракция, сильно вытянутый эллипсоид, высокочастотная асимптотика, метод параболического уравнения, функции Гойна. DOI: 10.31857/S032079192104002X

Андрусенко С.Л., Кричевский Д.П., Манчурян Г.Д., Руденко В.Н. «Оптимизация параметров Евро-азиатской сета гравитационных детекторов» Одиннадцатая Всероссийская конференция «Необратимые процессы в науке и технике», 26–29 января 2021 г. Т. 1, с. 130-133 (2021)

Аникин А.А., Дьячкова М.В., Литвак М.Л., Митрофанов И.Г., Мокроусов М.И., Никифоров С.Ю., Санин А.Б. «Перспективный эксперимент с гамма-спектрометром на борту мобильного космического аппарата для изучения элементного состава вещества Луны, Марса и других небесных тел без атмосферы или с тонкой атмосферой» Космические исследования, 59, № 1, с. 44-50 (2021)

Предложена новая концепция космического эксперимента с гамма-спектрометром на борту мобильного космического аппарата для изучения состава вещества Луны, Марса и других небесных тел без атмосферы или с тонкой атмосферой на основе метода меченых заряженных частиц галактических космических лучей. Предложенная методика позволяет практически полностью исключить фон гамма-излучения от космического аппарата, на борту которого установлен прибор, и значительно повысить пространственное разрешение при изучении элементного состава вещества вдоль трассы движения мобильного космического аппарата.

Горбачев И.А., Смирнов А.В., Шамсутдинова Е.С., Кашин В.В., Юдин С.Г., Анисимкин В.И., Колесов В.В., Кузнецова И.Е. «Исследование структурных и пьезоэлектрических свойств пленок пвдф, полученных методом Ленгмюра–Блоджетт» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 6, с. 777-782 (2021)

Представлены результаты исследования акустических свойств пленок поливинилиденфторида (ПВДФ) различной толщины, полученных с помощью технологии Ленгмюра–Блоджетт. Методом атомно-силовой микроскопии было изучено влияние количества мономолекулярных слоев (10, 20 и 40 слоев) и термической обработки на морфологию полученных пленок. Для пленок толщиной 40 слоев продемонстрировано наличие пьезосвойств. Показано, что при получении ленгмюровских пьезоактивных пленок ПВДФ можно не проводить их дополнительную поляризацию.

Хлыбов А.А., Кабалдин Ю.Г., Аносов М.С., Рябов Д.А. «Влияние длительной эксплуатации на физико-механические свойства и показатели хладостойкости трубной стали 10Г2» Вестник Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова (ИжГТУ), 24, № 1, с. 38-44 (2021)

Проведено исследование влияния длительности эксплуатации магистрального газопровода на изменение физико-механических характеристик показателей хладостойкости трубной стали 10Г2. Установлено, что в процессе длительной эксплуатации стали 10Г2 в составе магистрального газопровода наблюдается изменение структуры металла, при этом происходит перераспределение перлитной составляющей и укрупнение зерен. Получены значения микротвердости исследуемой стали до и после эксплуатации (10, 25, 40 лет). Длительная эксплуатация (40 лет) материала труб приводит к росту значений микротвердости с 1518 до 2786 HV. Выявлено двукратное снижение значений ударной вязкости стали 10Г2 после старения и эксплуатации в течение 25 лет. Также наблюдается значительное повышение температуры вязкохрупкого перехода, что снижает надежность магистральных трубопроводов. В результате испытаний стали 10Г2 в широком диапазоне температур после 25 лет эксплуатации наблюдается снижение пластичности металла (относительное удлинение уменьшается примерно в 1,6 раза), повышение предела прочности и снижение предела текучести (до 9%). Предложена методика неразрушающего контроля деградации механических свойств стали 10Г2 в процессе эксплуатации изделий. Установлена зависимость акустического параметра D, рассчитанного на основе скорости распространения продольных и поперечных упругих волн в металле от срока эксплуатации газовых магистральных труб и температуры вязкохрупкого перехода для стали 10Г2. Показано, что предложенный акустический параметр может выступать в качестве характеристического параметра хладостойкости материала магистральных газопроводов и использоваться при технической диагностике для оценки их остаточного ресурса. Ключевые слова: техническая диагностика, ударная вязкость, хладостойкость, вязкохрупкий переход, акустический параметр

Жиль-улбе М., Маркович А.С., Нганду П., Аносова С.В. «Геометрически нелинейный расчет тонких упругих оболочек в форме параболоида вращения с радиальными волнами» Вестник Российского университета дружбы народов (РУДН). Серия: Инженерные исследования, 21, № 3, с. 208-214 (2020)

Древние крыши и купола привлекают особое внимание, благодаря разнообразию форм оболочек. Оболочка – это конструкция, состоящая из листового материала, ее кривизна играет важную роль в конструктивном поведении, реализуя пространственную форму. Существуют два типа оболочек: толстые и тонкие. Г. Бранков, С.Н. Кривошапко, В.Н. Иванов и В.А. Романова провели интересные исследования параболоидных оболочек в форме зонтичных и зонтичного типа поверхностей. К данной конструкции, подвергающейся изменению жесткости в ее нагруженном состоянии, применим термин «нелинейный». Существует три основных типа нелинейностей: геометрическая, материальная и контактная (нелинейность граничных условий). В качестве объекта исследования для определения напряженно-деформированного состояния был выбран параболоид с внутренним радиусом 4 м, внешним радиусом 20 м и числом волн, равным 6. Тестовая оболочка изготавливалась из железобетона. Параметр минимальной нагрузки, при котором оболочка теряет стабильность, показал запас более чем в три раза.

Курц В.В., Ануфриев И.Е., Труфанов Д.О. «Модель автомобильного трафика с несколькими лидерами» Математическое моделирование, 33, № 5, с. 35-46 (2021)

Предложена новая микроскопическая модель автомобильного трафика, которая в явном виде учитывает время реакции водителя, а при вычислении ускорения принимаются во внимание сразу несколько впереди идущих транспортных средств. Данная модель основана на модели оптимальной скорости. Учёт времени запаздывания и взаимодействий сразу с несколькими лидерами позволяет воспроизвести динамику автомобилей с большей степенью правдоподобности. Выполнен анализ потоковой устойчивости стационарных решений. Ряд численных экспериментов подтверждает корректность полученных условий устойчивости. Исследован вопрос о влиянии количества лидеров на степень устойчивости транспортного потока, а также на пространственно-временные характеристики stop-and-go волн.

Анфиногентов С.А., Кальтман Т.И., Ступишин А.Г., Накаряков В.М., Лукичева М.А. «Диагностика плазменных струй в короне Солнца» Солнечно-земная физика, 7, № 2, с. 3-11 (2021)

Рассматривается диагностика плазменных струй в короне Солнца по данным современных космических и наземных телескопов, наблюдающих Солнце в крайнем ультрафиолетовом (КУФ) и микроволновом диапазонах. Обсуждаются наблюдательные параметры КУФ- и радиоизлучения в событиях, связанных с плазменными струями, в зависимости от механизма образования, условий излучения и эволюции струй. Показаны возможности изучения солнечной короны, предоставляемые исследованием плазменных струй по наблюдениям одновременно в различных диапазонах. Для ряда струй измерены их первичные параметры и приведены предварительные результаты статистической обработки полученных данных. Подробно рассмотрены микроволновые наблюдения нескольких отдельных событий, выполненные с помощью наземных инструментов РАТАН-600, СРГ и радиогелиографа Нобеяма. Показаны диагностические возможности указанных инструментов при исследовании корональных струй. Для анализа трехмерной структуры коронального магнитного поля использованы данные SDO/HMI, по которым выполнена реконструкция поля в нижней короне. Полученная информация сопоставляется с результатами диагностики магнитного поля в основании короны по данным РАТАН-600. Целью разрабатываемых методов является определение физических механизмов, ответственных за генерацию, коллимацию и динамику плазменных струй в атмосфере Солнца

Щербаков Г.Н., Анцелевич М.А., Рычков А.В., Сахнов Е.Н., Фещенко Я.В., Богати С.Р., Тетеркин А.В. «Актуальность применения подводных маркеров на основе нелинейных эффектов» Безопасность жизнедеятельности, № 8, с. 41-44 (2021)

Рассмотрены современные средства гидроакустического маркирования подводных объектов. Применение подводных маркеров (подводных маяков) повышает безопасность выполнения подводно-технических работ. Предложено использовать нелинейные эффекты для создания пассивного маркера-отражателя. Возможность работы такого маркера без источника питания позволяет сделать продолжительность его функционирования под водой практически неограниченной. Ключевые слова: гидроакустика, подводные маркеры

Анцыгин В.Д., Борзов С.М., Маслов А.А., Потатуркин О.И., Шумский В.В., Ярославцев М.И. «Определение состава газового потока в аэродинамических импульсных трубах» Автометрия, 48, № 2, с. 69-77 (2009)

Предложена методика отбора пробы в гиперзвуковых аэродинамических установках импульсного действия. Показано, что созданный на ее основе пробоотборник обеспечивает отвод тепла с целью «замораживания» пробы и способствует получению достоверной информации о составе гиперзвукового газового потока. Разработана и создана система диагностики многокомпонентных газовых смесей на основе малогабаритных сенсоров. Апробация этой системы на гиперзвуковой импульсной трубе ИТ-302М показала, что результаты измерений верно отражают тенденцию изменения концентрации кислорода в зависимости от энергии поток, однако дают заниженные значения относительно истинных приблизительно на 2%. Обсуждаются возможные причины такого поведения сенсора. Ключевые слова: гиперзвуковые потоки, аэродинамические импульсные трубы, отбор пробы, измерение компонентного состава смеси, малогабаритные сенсоры

Аристова Е.Н., Караваева Н.И. «Бикомпактные схемы для численного решения модельной задачи нестационарного переноса нейтронов HOLO алгоритмами» Математическое моделирование, 33, № 8, с. 3-26 (2021)

Предложены бикомпактные схемы для HOLO алгоритмов решения нестационарного линейного уравнения переноса. Схемы апробированы на модельной задаче переноса нейтронов (нестационарного обобщения задачи Рида). HOLO алгоритмы строятся на основе совместного решения кинетического уравнения высокого порядка – HO (high order) (в данной работе это уравнение переноса) и кинетических уравнений низкого порядка – LO (low order) (системы уравнений квазидиффузии). Для построения схем для HO и LO части производится дискретизация уравнений по пространству с четвертым порядком аппроксимации на двухточечном шаблоне. Высокий порядок аппроксимации достигается за счет расширения списка неизвестных и включения в него не только узловых значений, но и интегральных средних по ячейке. Полученные полудискретные схемы интегрируются по времени методом Рунге-Кутты третьего порядка аппроксимации, но могут быть проинтегрированы методом любого другого, в том числе более высокого порядка аппроксимации. Проведена монотонизация полученной разностной схемы для HOLO алгоритма. Порядок сходимости в тестах для задачи Рида падает до первого, так как решение не является гладким.

Архангельский А.И., Гальпер А.М., Архангельская И.В., Бакалдин А.В., Гусаков Ю.В., Далькаров О.Д., Егоров А.Е., Леонов А.А., Паппе Н.Ю., Рунцо М.Ф., Стожков Ю.И., Сучков С.И., Топчиев Н.П., Хеймиц М.Д., Чернышева И.В., Юркин Ю.Т. «Система отбора событий гамма-телескопа ГАММА-400» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 8, с. 1160-1164 (2021)

Комплекс научной аппаратуры с высоким угловым и энергетическим разрешением ГАММА-400 разрабатывается в соответствии с Федеральными космическими программами России на 2009–2015 и 2016–2025 годы и предназначен для получения данных для определения природы “темной материи” во Вселенной, развития теории процессов в активных астрофизических объектах, происхождения высокоэнергичных космических лучей и физики элементарных частиц. Приведены особенности реализации, основные технические характеристики, а также текущее состояние разработки системы отбора событий гамма-телескопа комплекса.

Архангельский А.И., Гальпер А.М., Архангельская И.В., Бакалдин А.В., Гусаков Ю.В., Далькаров О.Д., Егоров А.Е., Леонов А.А., Паппе Н.Ю., Рунцо М.Ф., Стожков Ю.И., Сучков С.И., Топчиев Н.П., Хеймиц М.Д., Чернышева И.В., Юркин Ю.Т. «Система отбора событий гамма-телескопа ГАММА-400» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 8, с. 1160-1164 (2021)

Комплекс научной аппаратуры с высоким угловым и энергетическим разрешением ГАММА-400 разрабатывается в соответствии с Федеральными космическими программами России на 2009–2015 и 2016–2025 годы и предназначен для получения данных для определения природы “темной материи” во Вселенной, развития теории процессов в активных астрофизических объектах, происхождения высокоэнергичных космических лучей и физики элементарных частиц. Приведены особенности реализации, основные технические характеристики, а также текущее состояние разработки системы отбора событий гамма-телескопа комплекса.

Цвелодуб О.Ю., Архипов Д.Г., Вожаков И.С. «Исследование волн на поверхности тонкой пленки жидкости, увлекаемой турбулентным газовым потоком: моделирование вне рамок В«квазиламинарного» приближения» Теплофизика и аэромеханика, № 2, с. 239-253 (2021)

Рассматривается задача о совместном течении турбулентного потока газа и вертикально стекающей волновой пленки жидкости. Выполнен расчет касательных и нормальных напряжений на поверхности раздела фаз. Компоненты тензора Рейнольдсовских напряжений определялись в рамках гипотезы Буссинеска. Для случая малых чисел Рейнольдса жидкости задача сводится к нелинейному интегро-дифференциальному уравнению на отклонение толщины слоя от невозмущенного уровня. Проведено численное исследование эволюции периодических возмущений. Представлено несколько характерных сценариев их развития.

Скоробогатова М.В., Аршинский Л.В., Данеев А.В «Системный подход к расчету оптимальной формы низколетящего крыла методом Релея–Ритца» Вестник Бурятского Государственного Университета. Математика, информатика, № 3, с. 40-53 (2017)

Рассмотрена проблема увеличения стабилизации летательного аппарата, движущегося в стационарном потоке на сверхмалом отстоянии от границы раздела сред различной плотности. Эта проблема может быть решена различными путями, одним из которых является аэродинамическая стабилизация – выбор специальной геометрии несущих поверхностей и их компоновки. В статье рассмотрена система терминов и классические методы решения задач теории оптимальной несущей поверхности, характерной особенностью которой является то, что большинство экстремальных задач можно отнести к классу некорректных экстремальных задач вариационного исчисления. Некорректность вызвана тем, что количество граничных условий, которые накладываются на экстремаль, превышает порядок дифференциального уравнения – необходимого условия экстремума. Особое внимание в статье уделяется численным методам решения задач на оптимизацию, в которых, используя необходимые условия оптимальности, задача сводится к поиску минимума функции нескольких переменных. Подробно описан метод Релея–Ритца, который является частным случаем метода пробных функций. Приведены результаты применения метода Релея–Ритца к поставленной задаче оптимизации.

Асадов Х.Г., Маммадова У.Ф., Годжаева-Гасымова С.Н. «Обобщенный метод Ленгли для калибровки солнечных фотометров» Гелиогеофизические исследования, № 29, с. 9-17 (2021)

Отмечено, что при проведении калибровки солнечных фотометров по методу Ленгли важным условием является стабильность атмосферных условий. Классический метод Ленгли при нестабильности оптической толщины атмосферного аэрозоля всегда приводит к существенной неточности калибрации. Предлагаемый метод обобщенной калибровки предусматривает построение диаграмм на базе таких двух временных точечных измерений, в которых оптические толщины атмосферного аэрозоля почти равны между собой. Разработан алгоритм реализации предлагаемого метода.

Асадов Х.Г., Маммадова У.Ф., Эминов Р.А. «Метод определения коэффициента мутности атмосферы Линке с помощью солнечно – фотометрических измерений» Гелиогеофизические исследования, № 29, с. 18-23 (2021)

Мутность атмосферы является одним из важнейших понятий метеорологического обеспечения безопасности полетов. Этот показатель является количественной оценкой ослабления солнечной радиации в основном атмосферным аэрозолем и водяными парами. Воздействие атмосферного аэрозоля на оптические лучи в общем случае зависит от количества, вида аэрозоля, его распределения по размерам, а также от атмосферных водяных паров. Одним из широко используемых оценок мутности атмосферы является коэффициент мутности Линке. Этот показатель мутности количественно определяется тем числом чистых и сухих атмосфер, последовательное включение которых дает ослабление солнечных лучей, равное ослаблению реально существующей атмосферы. Этот коэффициент количественно равен ослаблению солнечных лучей атмосферным аэрозолем и водяным парами во всем спектральном диапазоне. Статья посвящена исследованию возможности определения коэффициента мутности атмосферы Линке методом солнечно-фотометрических измерений. Предложен метод определения коэффициента мутности атмосферы Линке предусматривающий использование известной аналитической модели, определяющей взаимосвязь коэффициента мутности Ангстрема и коэффициента мутности Линке. Для практического использование этой модели необходимо наличие данных о суммарной осажденной величине водяных паров, для определения которого предлагается двухволновый метод измерений на длинах волн λ₁=0,82 мкм и λ₂=0,94 мкм. Предлагается проведение суммарно – синхронной калибровки указанных двух каналов фотометрических измерений. Такой метод совместной калибровки позволяет исключить погрешность, возникающую из – за изменения атмосферной обстановки в промежутке времени между моментами при обычной раздельной калибровки каналов на длинах волн λ₁ и λ₂, а также уменьшить суммарный случайный шумовой сигнал двух синхронно и совместно калибруемых каналов по сравнению с раздельной калибровкой. Точная калибровке измерительных каналов в свою очередь позволяет повысить точность определения значения коэффициенте мутности Линке.

Асеев А.Л., Бугаев А.С., Велихов Е.П., Гуляев Ю.В., Красников Г.Я., Латышев А.В., Панченко В.Я., Руденко О.В., Сауров А.Н., Сигов А.С., Чаплыгин Ю.А., Черепенин В.А. «Памяти Владислава Ивановича Пустовойта» Успехи физических наук, 191, № 8, с. 899-900 (2021)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.2021.07.039012

Крайнев М.Б., Калинин М.С., Аслам М., Нгобени М.Д., Потгитер М.С. «О солнечных минимумах 20/21–24/25 и зависимости максимальной интенсивности галактических космических лучей от гелиосферных факторов» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 10, с. 1509-1512 (2021)

Рассмотрены фазы минимума цикла солнечной активности по пятнам на Солнце, в гелиосфере и в интенсивности галактических космических лучей (ГКЛ). Определены моменты максимальной интенсивности ГКЛ в минимумах последних пяти циклах (включая текущий), соответствующие основные гелиосферные факторы и связи между ними. Рассчитана и проанализирована зависимость спектра протонов ГКЛ около Земли от гелиосферных факторов на их линейном тренде в минимумах 21/22, 22/23, 23/24 (1987, 1997, 2009 гг.) с акцентом на поведении энергии кроссовера для последовательных минимумов.

Федоров И.С., Федоров А.В., Асминг В.Э. «О регистрации схода снежных лавин геофизическими методами в Хибинском массиве» Вестник Мурманского государственного технического университета (МГТУ), 24, № 1, с. 69-79 (2021)

В зимние месяцы 2018–2020 гг. Кольский филиал Единой геофизической службы РАН проводил эксперименты по совместной регистрации сходов снежных лавин в Хибинском горном массиве с помощью сейсмических и инфразвуковых датчиков во время работ по принудительному спуску снежной массы. Цель экспериментов – оценка возможности регистрации схода снежных лавин геофизическими методами. Актуальность развития методов дистанционной регистрации фактов схода снежных лавин обусловлена отсутствием представительной статистики о частоте и закономерностях возникновения данного опасного природного явления. Сложность регистрации снежных лавин связана с их сходом зачастую в труднодоступных районах и в условиях плохой видимости. Для регистрации сигналов, генерируемых сходом лавин, применялись различные конфигурации инфразвуковых групп, состоящих из трех разнесенных в пространстве датчиков (микрофонов MPA 201 или микробарографов Hyperion IFS-4000), а также портативная сейсмическая станция Guralp CMG-6TD. В результате экспериментов получены записи инфразвуковых сигналов на различных удалениях от лавинного очага. Данные записи обработаны при помощи автоматического детектора, реализующего амплитудные и кросс-корреляционные методы обнаружения сигналов. Проанализированы спектральный состав записей и их характерный вид. Отличительными чертами сигналов, вызванных сходом лавин, являются большая длительность и изменение азимута на источник. Доминирующие частоты сигнала лежат в области 1–10 Гц. Сделаны выводы о недостаточной чувствительности сейсмического метода при размещении сейсмометра на удалении первых километров от лавинного очага, а также о высокой применимости инфразвукового метода для регистрации фактов схода лавин. Полученные результаты позволят разработать методику автоматического детектирования сигналов, генерируемых лавинами, по данным инфразвуковой регистрации, необходимую для построения системы непрерывного мониторинга лавинной активности.

Астахов С.А., Бирюков В.И., Сизов Г.А. «Методика определения акустических характеристик камер сгорания ракетного двигателя твердого топлива» Сибирский аэрокосмический журнал, 22, № 2, с. 302-315 (2021)

С проблемой акустической неустойчивости горения сталкиваются многие разработчики новых ракетных двигателей твердого топлива больших тяг. Явление резонансного горения твердого топлива сопряжено с рядом специфических особенностей. Полости камер сгорания таких двигателей имеют сложные геометрические формы. Газовый канал выполняется достаточно протяженным. Его длина обычно превышает пять и более калибров. Толщина фронта пламени измеряется микрометрами и зона горения локализуется по открытой поверхности топлива. Фронт пламени зачастую оказывается способным усиливать возмущения давления на частоте одной из собственных акустических мод, если пучность волны приходится на тонкую зону горения. Колебательный процесс может быть регулярным или спорадическим. Чаще всего наблюдаются резонансы продольной акустической моды. Однако встречались случаи колебания одновременно двух мод. В некоторых случаях в процессе работы двигателя амплитуда возникших колебаний начинала уменьшаться и процесс горения становился почти квазистационарным. Автоколебательные процессы в камерах сгорания РДТТ имеют пороговую чувствительность к забросам давления. Амплитуды колебаний могут составлять несколько десятков процентов, порой достигая номинального рабочего давления в камере. Амплитудно-частотные характеристики колебаний чувствительны к составу топлива, откликаясь на изменения химического состава, а также и на механические свойства топлива. Области неустойчивых режимов определенно связаны с геометрией газовой полости. Вместе с колебаниями давления на процесс горения влияют газодинамические факторы, существенная не-равномерность параметров газового потока по длине канала, его турбулентность и другие факторы. При проектировании РДТТ необходима оценка частот собственных акустических резонансов камер сгорания. В статье рассматривается методика определения частот собственных резонансов первого и второго тона продольной моды акустических колебаний в камерах сгорания ракетных двигателей твердого топлива. Газовый тракт камеры сгорания разбивается на однородные участки, для которых представлены решения волнового уравнения. Для определения собственных частот и распределения колебательных давлений и скоростей использован метод «сшивания» акустических полей на границах полостей. Ключевые слова: акустические колебания, продольная мода, частота, декремент затухания, волновое число, добротность.

Асфандияров Ш.А., Крит Т.Б., Андреев В.Г. «Ультразвуковой доплеровский метод для измерения упругости скелетных мышц» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 6, с. 823-828 (2021)

Представлены результаты применения ультразвукового (УЗ) доплеровского метода для измерения упругости скелетных мышц, залегающих на небольшой глубине (2–4 см) от поверхности кожи. Метод основан на вычислении скорости сдвиговых волн, возбуждаемых вибратором на поверхности кожи на частотах 150–250 Гц. Рассчитанное распределение сдвиговых смещений в упругом фантоме методом конечных элементов сравнивалось с результатами измерений с помощью миниатюрного акселерометра. Сдвиговый модуль упругого фантома, измеренный предложенным методом, соответствовал значениям, полученным из статических измерений.

Гладков С.О., Аунг З. «Об уточнении уравнения Навье–Стокса применительно к наночастицам» Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 1, с. 77-91 (2021)

Главная цель работы заключается в уточнении уравнения Навье–Стокса применительно к наночастицам. Методика вычислений основана на использовании классического кинетического уравнения Больцмана. Найденное уравнение представляет собой уточнённое уравнение Навье–Стокса, в правой части которого учтены слагаемые высших степеней по длине свободного пробега частиц. Во всех случаях, когда необходимо провести изучение гидродинамического движения наночастиц в потоке вязкой жидкости, полученное уравнение позволяет нам вычислить все интересующие нас поправки к любым гидродинамическим параметрам и, в частности, к силе Стокса.

Иголкин А.А., Афанасьев К.М., Шахматов Е.В., Стадник Д.М. «Исследование влияния параметров глушителя шума на динамику и акустические характеристики пневматического регулятора давления» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 3, № 2, с. 12-20 (2016)

В системах газораспределения основной причиной шума является редуцирование природного газа через запорно-регулирующие элементы агрегатов системы. Для снижения шума регулятора давления применяют специальные глушители, представляющие собой совокупность дроссельных шайб. Установка таких устройств может приводить к нарушению функционирования агрегата. В связи с этим возникает необходимость в исследовании характеристик регулятора с глушителем шума с целью выбора его параметров, при которых сохраняется требуемое качество регулирования и обеспечивается снижение шума. В данной работе в качестве модели регулятора давления природного газа выступает редукционный пневмоклапан аналогичной схемы с установленным в отводящей магистрали глушителем шума. Увеличение выходного импеданса системы привело к потере устойчивости и точности регулирования. В связи с этим для анализа влияния глушителя шума на статические и динамические характеристики редукционного пневмоклапана использовалась разработанная ранее математическая модель данной системы, которая реализована в программе Simulink. Для определения уровня шума, генерируемого системой, разработана программа его расчета в среде Matlab. В результате моделирования получены зависимости основных рабочих параметров системы от площади проходного сечения глушителя. Проанализировано влияние глушителя шума на качество переходных процессов. Рассчитаны области устойчивости в пространстве параметров регулятора и глушителя шума. Проведена оценка влияния глушителя шума на запасы устойчивости системы. Определены значения площади проходного сечения глушителя, обеспечивающие наименьший уровень шума, генерируемый элементами системы. Для верификации разработанной математической модели проведены экспериментальные исследования на созданном модельном пневматическом стенде. Результаты теоретических исследований хорошо согласуются с полученными экспериментальными данными.

Ахметшин Р.З. «Влияние возмущений при многовитковых перелетах на геостационарную орбиту» Космические исследования, 59, № 5, с. 377-384 (2021)

Рассматриваются перелеты на геостационарную орбиту (ГСО) КА с электроракетными двигателями (ЭРД) малой тяги и энергетикой от солнечных батарей. Исследуется влияние таких возмущающих факторов, как гравитационное воздействие Солнца и Луны, вариации геопотенциала и выключение тяги ЭРД при попадании КА в тень Земли. Анализируется как влияние всех факторов вместе, так и каждого из них в отдельности. В каждом случае, с целью минимизации затрат рабочего вещества на перелет, на основе принципа максимума Понтрягина формируется и решается двухточечная краевая задача. Только в случае с выключением тяги в области тени решается т. н. “неполная” краевая задача, в которой не учитываются условия оптимального пересечения границ тени. Хотя при этом перелеты получаются неоптимальными, за счет выбора параметров задачи удается получать хорошие (по затратам) решения. Критерием служит сравнение с номинальными траекториями – оптимальными перелетами в центральном ньютоновском поле Земли без выключения тяги и без учета гравитационного воздействия Солнца и Луны. Приведены результаты расчетов для нескольких номинальных траекторий, различающихся по продолжительности перелета, количеству витков и другим параметрам.