2014 / 6

Государственный центральный музей музыкальной культуры располагает двумя концертными площадками – Органным залом, где в 1979 году был установлен орган немецкой фирмы «A.Schuke», и фойе 2-го этажа, где концерты проводятся с 1998 года, когда здесь после реставрации был установлен исторический орган немецкого мастера Фридриха Ладегаста, построенный в 1868 году. Представлены результаты акустических измерений, проведенных в Органном зале до ремонта 2004 года (когда были полностью заменены облицовка стен и кресла) и после ремонта, а также в фойе 2-го этажа. Показано, что акустические характеристики Органного зала после ремонта значительно изменились и приобрели ряд нежелательных особенностей. Даны рекомендации по улучшению акустики Органного зала. В фойе значительных акустических недостатков не обнаружено, его акустика в целом соответствует установленному в нем историческому органу. 
Скрыть Аннотацию 

Проведен ряд поисковых экспериментальных исследований по увеличению звукоизоляции фюзеляжной панели. Определены оптимальные варианты размещения вибродемпфирующих материалов на фюзеляжной конструкции с точки зрения снижения шума в салоне самолета. Получены результаты, демонстрирующие существенное увеличение звукоизоляции фюзеляжной панели при определенном способе крепления панели интерьера в широком диапазоне частот. Отработаны методики проведения таких исследований в реверберационных камерах. 
Скрыть Аннотацию 

В настоящее время в России для ускорения и упрощения акустических расчетов внешнего шума используются разнообразные программные продукты как отечественной, так и зарубежной разработки. Зачастую при применении этих программных продуктов не представляется возможным проверить корректность реализации алгоритмов расчетов и правильность полученных результатов. В связи с этим в международной организации по стандартизации в 2012 г. поставлена тема по разработке стандарта, устанавливающего требования к качеству данных программных продуктов и регламентирующего критерии их тестирования. Аналогичная тема включена в план национальной стандартизации на 2013 – 2014 г.г. В ее рамках разработан проект стандарта, который, позволял бы оценить способ реализации в программном обеспечении используемых на территории Российской Федерации расчетных методик, и сделать сами расчеты максимально открытыми и прозрачными. В настоящем докладе описаны результаты выполненной работы, рассмотрены основные положения проекта стандарта. Рассмотрен также вопрос создания единого формата данных, который позволял бы синхронизировать и осуществлять перенос результатов и исходных данных между различными программными средствами. 
Скрыть Аннотацию 

Работа посвящена исследованию поглощающих характеристик торцевого резонатора Гельмгольца в канале. Рассматриваются модели резонатора Гельмгольца без учета и с учетом наличия в полости резонатора пристеночного пограничного слоя. Результаты расчетов сравниваются с экспериментальными данными, полученными при измерениях акустических характеристик резонатора в импедансной трубе.  
Скрыть Аннотацию 

Рассмотрены закономерности, определяющие природу вихревого звука (Эолова тона) при обтекании цилиндра воздушным потоком, связанную с отрывом вихрей с поверхности профиля, их трансформацией и образованием вихревой дорожки в следе. Оценено положение места формирования вихревой дорожки в следе и размер области, где вихревая дорожка еще нестабильна. Установлено, что в исследуемом диапазоне чисел Рейнольдса (4.7 103 – 1.5 104) с увеличением скорости потока максимум пульсаций давления в следе приближается к поверхности цилиндра, что ведет к возрастанию уровня пульсаций давления на цилиндре и интенсивности вихревого звука. Показано, что воздействие на вихревую дорожку путем внесения препятствия в область ее нестабильности, ведет к уменьшению интенсивности излучаемого звука вплоть до его подавления.  
Скрыть Аннотацию 

Анализируется пространственно-временная динамика трех компонентов скорости ветра, продольных и поперечных структурных функций поля скорости ветра, структурных характеристик температуры и скорости ветра, скорости диссипации кинетической энергии турбулентности, и внешних масштабов температурной и динамической турбулентности в атмосферном пограничном слое. Использован замкнутый итерационный алгоритм обработки содарных данных с учетом турбулентного ослабления звука по трассе распространения, позволяющий одновременно восстанавливать вертикальные профили структурных характеристик полей температуры и скорости ветра и исследовать их взаимосвязь. Эффективность его использования подтверждена сравнением полученных результатов с данными лидарного зондирования и согласием полученных результатов с имеющимися теоретическими оценками.  
Скрыть Аннотацию 

Приведено описание созданного аппаратно-программного комплекса мониторинга метеорологической обстановки на ограниченной территории. Рассматривается ряд информационно-измерительных систем, обеспечивающих решение данной задачи: метеорологические измерители параметров приземного и пограничного слоев атмосферы, математические методы и модели. Приводится обзор существующих и разрабатываемых систем. Также рассматриваются и анализируются различные метеорологические системы локального и дистанционного типа для мониторинга состояния приземного и пограничного слоев атмосферы, подходы к построению сети измерительной системы и методы прогнозирования метеообстановки на ограниченной территории.  
Скрыть Аннотацию 

Рассматриваются источники погрешностей при ультразвуковых измерениях метеорологических величин в атмосфере: методические, связанные с физикой распространения ультразвука в атмосфере; радиотехнические, возникающие при регистрации и аппаратурной обработке электрических сигналов, механические, обусловленные влиянием конструкции прибора на обтекание его ветровым потоком и за счет ее температурных изменений и другие. Приводятся математические алгоритмы и методики, позволяющие существенно минимизировать погрешности измерений. Представленные материалы иллюстрируются материалами из опыта разработки промышленной метеостанции АМК-03. 
Скрыть Аннотацию 

В работе приводятся сведения о падении метеороида в районе Челябинска 15 февраля 2013 года. Описаны подобные инфразвуковые эффекты, зарегистрированные ранее и методы их интерпретации. Даются характеристики инфразвуковой установки ИСЗФ СО РАН, на которой зарегистрирован эффект взрыва метеороида в атмосфере. Приводится вид когерентного инфразвукового сигнала, обсуждаются его параметры.  
Скрыть Аннотацию 

Ранее были разработаны и успешно опробованы в геофизических исследованиях алгоритмы эмиссионной сейсмической томографии. Обнаружено, что интенсивные источники техногенного излучения создают экранирующий эффект, препятствующий мониторингу слабых эндогенных источников, связанных с процессом массопереноса флюида и реакцией среды на изменение напряженно-деформированного состояния. Специальные методы пространственной фильтрации позволяют снимать экранирующий эффект техногенных помех и визуализировать слабые эндогенные источники, что демонстрируют результаты численного моделирования и анализа полевых данных. Методы пространственной фильтрации в силу своих особенностей чувствительны к плотности системы наблюдений и ее геометрии, при неблагоприятных условиях алгоритмы могут потерять работоспособность. На конкретном примере с помощью численного моделирования показано, как можно модернизировать уже существующую на геодинамическом полигоне систему наблюдений, чтобы исправить ситуацию. Оказалось, что небольшое увеличение числа точек регистрации при правильной их расстановке способно полностью восстановить работоспособность фильтрационных алгоритмов и обеспечит работоспособность системы наблюдений в условиях интенсивных техногенных помех.  
Скрыть Аннотацию 

Излагаются результаты исследований геоакустической эмиссии, которые, начиная с 1999 г. проводятся в сейсмоактивном регионе на полуострове Камчатка. Особенностью экспериментов является использование для регистрации эмиссии широкополосных пьезокерамических гидрофонов, установленных в воде у дна природных и искусственных водоемов. Применение приемников такого типа позволило, по сравнению со стандартными геофонами, расширить частотный диапазон регистрации до 0.1 Гц-11 кГц. В ходе исследований выявлена связь между активизацией деформационных процессов в приповерхностных осадочных породах и высокочастотными аномалиями в геоакустических сигналах. Наиболее ярко она проявляется на заключительной стадии подготовки землетрясений. 
Скрыть Аннотацию 

Решена задача о возбуждении сейсмоакустических волн в системе однородное изотропное упругое полупространство – однородный газообразный слой – однородное газообразное полупространство при действии на поверхность упругой среды перпендикулярного к ней точечного гармонического силового источника. Данная система моделирует Землю, приземный слой воздуха с резким контрастом температуры и более высокие слои атмосферы. Получены выражения для волновых полей в виде интегралов Фурье – Бесселя. Основное внимание уделено исследованию акустических волн в газообразном полупространстве. Получено приближенное выражение для поля акустической волны в газообразном полупространстве, справедливое на больших по сравнению с длиной волны расстояниях от источника. Рассмотрен случай, когда скорость звука в слое больше скорости звука в газообразном полупространстве (при этом имеет место антиволноводное распространение акустических волн), а также случай низкоскоростного слоя, когда возникает приповерхностный рефракционный волновод. Представлены результаты натурных наблюдений сейсмоакустической волны вблизи поверхности земли, вызванной промышленным взрывом. Получены интегральные выражения для средних за период волны мощностей излучения акустической волны в трех разных областях газообразного полупространства. Выполнен численный анализ мощностей излучения акустических волн в случаях высокоскоростного и низкоскоростного приземных слоев. 
Скрыть Аннотацию 

Рассмотрены эмпирические взаимозависимости кинематических и динамических акустических характеристик горных пород различных генотипов с их прочностными свойствами. Ввиду малого количества исследований связей акустической добротности и прочности горных пород им уделено особое внимание. Показано, что меньшие значения акустической добротности соответствуют меньшим значениям предела прочности горных пород, т. е. они связаны друг с другом. На примере образцов известняка различной длины показано незначительное влияние масштабного фактора на взаимозависимости акустической добротности и остаточной прочности. Указанные зависимости могут быть использованы для оценки неразрушающими методами оста-точной прочности горных пород и ресурса подземных сооружений. 
Скрыть Аннотацию 

В работе рассматривается новый метод измерения скоростей продольных и поперечных волн в непрозрачном слое железа в ячейке алмазной наковальни DAC (diamond anvil cell) при высоких давлениях методом лазерного ультразвука LU (laser ultrasonics) в конфигурации «точечный источник - точечный приемник». Главное преимущество метода в конфигурации «точечный источник – точечный излучатель» для непрозрачных аморфных твердых тел и расплавов в том, что не требуется никаких дополнительных данных для измерения упругих свойств твердых тел под давлением (например, сведений о толщине образца под высоким давлением). В данной работе представлены результаты по изучению спектральных особенностей генерации и приема сдвиговых и продольные волн в железе под высоким давлением в LU-DAC установке. 
Скрыть Аннотацию 

В ходе исследований проводилась кратковременная и длительная ультразвуковая обработка образцов высоковязкой структурированной нефти с содержанием асфальтенов 15-16%. Результаты измерений и расчетов при кратковременной ультразвуковой обработке высоковязкой нефти показывают, что на реологических зависимостях есть интервалы скоростей сдвига, в которых наблюдаются уменьшение или возрастание вязкости. Длительная ультразвуковая обработка не приводит к качественным изменениям коллоидно-дисперсной структуры. После ультразвуковой обработки структурированной нефти могут наблюдаться как положительные эффекты (снижение вязкости) так и отрицательные последствия (увеличение вязкости, выпадение осадков, кольматация порового пространства пласта). Для каждого конкретного случая (индивидуальный тип нефти, пластовые условия, мощность источника ультразвука) необходимо определять свое оптимальное время обработки, обеспечивающее достижение максимального положительного эффекта.  
Скрыть Аннотацию 

Движение жидкостей и газов сквозь пористые среды сопровождается генерацией акустических колебаний – фильтрационных шумов. Спектры таких шумов зависят от свойств жидкостей и пористого коллектора, а также режима течения. В работе представлены результаты лабораторных экспериментов по исследованию спектральных характеристик фильтрационных шумов, генерируемых потоком сжатого воздуха, фильтруемого через образец пористой среды реального месторождения. Описаны конструктивные особенности экспериментальной установки и детали проведенного исследования. Выявлена взаимосвязь основных частот и амплитуд генерируемых колебаний с режимом течения. Представлены визуальные картины спектра фильтрационных шумов. Полученные результаты могут быть использованы в решении идентификационных задач по определению свойств и работающих интервалов продуктивных пластов. 
Скрыть Аннотацию 

Работа направлена на повышение эффективности акустического воздействия на призабойную зону скважины для увеличения нефтеотдачи пласта. На основе проведенных авторами исследований показано, что учет особенностей распространения звуковых колебаний в перфорированной скважине и выбор режима акустического воздействия позволяет значительно уменьшить потери энергии упругих волн. Исследованы процессы распространения упругих колебаний в скважине и передачи их через перфорационные отверстия в окружающую среду. Получены расчетные формулы для определения частоты собственных колебаний и добротности в перфорированной трубе. Определены условия обеспечения резонансного режима. 
Скрыть Аннотацию 

В работе приводятся результаты исследования упругих свойств флюидонасыщенной гранулированной неконсолидированной среды (ФГНС). В качестве модели среды использовалась система плотно упакованных металлических шаров диаметром 2 мм и 4 мм, пространство между которыми заполнялось жидкостями с различными упругими свойствами – этиловым спиртом, глицерином и минеральным моторным маслом SAE 10W-30. Исследовалось влияние статических (внешнее давление) и динамических воздействий (амплитуда зондирующей волны) на линейные и нелинейные упругие свойства ФГНС. Линейные упругие свойства ФГНС исследовались импульсным методом, нелинейные упругие свойства среды исследовались спектральным методом. Экспериментально исследованы зависимости скорости упругих волн от величины внешнего давления и амплитуды зондирующего сигнала, а также зависимости амплитуды второй гармоники от амплитуды сигнала основной частоты. Результаты анализируются на основании теорий Герца и Био. 
Скрыть Аннотацию 

Проведены лабораторные и полевые сейсмоакустические исследования по влиянию внешних статистических и волновых возмущений на параметры акустических излучений из геологических сред. В ходе экспериментов осуществлялась непрерывная запись и компьютерная обработка сигналов акустической и сейсмоакустической эмиссии, возникающих в горной среде. Данные сигналы являются информативными параметрами напряженно-деформационного состояния среды и его изменения, с развитием новых полей трещиноватости и новых фильтрационных полей. Установлено существенное влияние флюида-порозаполнителя на характер и степень развития на микроуровне процессов трещинообразования, а также частотный спектр акустической эмиссии в горной среде. Нефтенасыщенная среда выделяет в ходе нагружения меньше энергии в виде излучения – как бы «аккумулируя» ее. Данный процесс сопровождается образованием скачкообразных метастабильных состояний, при этом в различных временных масштабах возникают циклы активности, в начале которых в короткие периоды «затишья» система находится в узловых точках «бифуркации». В них определяется дальнейший путь эволюции системы – либо с тенденцией нарастания упорядоченности и накоплением энергии, либо с нарастанием хаотичности и выделением внутренней энергии. Полученные результаты могут стать основой создания новых высокоэффективных инновационных технологий изучения и разведки недр Земли, а также сейсмоакустического воздействия на продуктивные пласты с целью повышения продуктивности скважин и увеличения нефтеотдачи пластов. 
Скрыть Аннотацию 

Численно исследовано распространение волн в насыщенной водонефтяной эмульсией пористой среде. Для описания движения пористой среды, содержащей эмульсию, используется двухскоростная с двумя напряжениями математическая модель. Эмульсия моделируется степенной жидкостью. В силе межфазного взаимодействия учитываются сила вязкого трения и сила присоединенных масс. Выполнены расчеты по эволюции возмущений в пористой среде, насыщенной водонефтяной эмульсией. Значения параметров эмульсии взяты из экспериментальных исследований других авторов. Проведено сравнение со случаями водо- и нефтенасыщенной пористой среды. Показано, что существует диапазон частот, в котором затухание в пористой среде, содержащей водонефтяную эмульсию, происходит сильнее, чем в водо- и нефтенасыщенной пористой среде. Для рассматриваемой водонефтяной эмульсии были получены оценки значений эффективной вязкости, построены дисперсионные кривые для линейных волн в пористой среде, содержащей водонефтяную эмульсию.  
Скрыть Аннотацию 

Вязкоупругие модули тяжелой сырой нефти медленно эволюционируют пропорционально логарифму времени. Новые исследования зависимости комплексного модуля сдвига от амплитуды деформации выявили логарифмический рост во времени параметра нелинейности для образцов сырой нефти. Эксперименты выполнялись на ротационном реометре в режиме малых гармонических крутильных осцилляций. Установлено, что комплексный модуль сдвига линейно уменьшается с ростом амплитуды сдвиговых возмущений, что возможно при линейной зависимости величины вязкоупругих характеристик исследованного образца нефти от абсолютной деформации среды. Приводятся результаты анализа зависимости первых трех гармоник вязкоупругого отклика на гармонические сдвиговые возмущения для данного образца нефти от амплитуды воздействия и времени 
Скрыть Аннотацию 

С помощью разработанных экспериментальной установки и методики измерений обнаружено и зарегистрировано излучение акустических волн (акустическая эмиссия) в процессе «твердофазного горения» смесей органических кристаллов. Предложен спектрально-корреляционный анализ зарегистрированных акустических сигналов как новый эффективный способ исследования особенностей горения, обусловленных движением реакционной среды. С его помощью in-situ диагностированы и идентифицированы процессы, сопровождающие горение, детализировано их пространственно-временное распределение в реагирующем образце. Обнаружены очаговые зародыши реакции в исходной смеси и термическое растрескивание органических кристаллов. Изучена динамика образования пузырьков и пористой структуры продукта во фронте реакции и во время его остывания. Установлен момент смены режима химической реакции. Показана корреляция между структурой получающихся твердых продуктов горения и закономерностями акустической эмиссии, что обусловливает принципиальную возможность акустической сертификации продуктов. 
Скрыть Аннотацию 

Рассмотрена задача дистанционной оценки координат импульсного источника по относительным задержкам сигналов, принятых гидрофонами радиобуев в пространственно разнесенных точках. Координаты местоположения радиобуев определяются с помощью средств GPS/ГЛОНАСС навигации с некоторой известной погрешностью. Для уменьшения погрешности оценки координат по относительным задержкам рассмотрена переопределенная система интервальных уравнений для четырех разнесенных точек приема. Выведены расчетные соотношения. С помощью математического моделирования определены оптимальные конфигурации размещения точек приема сигнала, при которых погрешности оценок минимальны. Приведены результаты моделирования и результаты экспериментов в мелководной акватории по дистанционной оценке координат.  
Скрыть Аннотацию 

Для определения изотерм полимолекулярной адсорбции пара воды на поверхности твердого тела предложено использовать поверхностные акустические волны (ПАВ). Показано, что относительное изменение скорости ПАВ пропорционально толщине адсорбционного слоя. Поэтому изотерма изменения скорости ПАВ, в зависимости от степени влажности, характеризует изотерму адсорбции пара. Для калибровки изотермы адсорбции пара предложено использовать оригинальную методику, основанную на определении толщины адсорбционного слоя при температуре нулевого значения температурного коэффициента времени задержки. 
Скрыть Аннотацию 

Проводимые в последние годы сотрудниками кафедры акустики работы по изучению «шумового загрязнения» территорий жилой застройки, находящихся вблизи железных дорог и трамвайных путей, а так же экспериментальные исследования звукового поля локальных шумовых зон (гоночная трасса, аэропорт, полигон) подтверждают необходимость нормирования, как уровней звукового давления, так и колебательной скорости частиц среды в целях контроля за уровнем шумности на низких звуковых частотах. Обсуждаются способы градуировки приемников градиента звукового давления в ближнем поле на воздухе в звукозаглушенной камере и в реальных помещениях.  
Скрыть Аннотацию 

Экспериментально и теоретически исследованы процессы распространения ультразвуковых волн с обращенным фронтом в неподвижных и движущихся случайных средах, содержащих микровключения в виде пузырьков газа и твердых микросфер. Обращение волнового фронта звука на частоте 10 МГц осуществлялось методом запорогового параметрического преобразования. Экспериментально установлено качественное различие статистических свойств рассеянного и обращенного акустических полей. В отличие от регистрируемых стохастических сигналов рассеянных волн, сигналы обращенных волн носят регулярный характер и более информативны при определении концентрации и характеристик рассеивателей. Построена теоретическая модель, описывающая наблюдаемые особенности когерентного обратного рассеяния фазосопряженных волн. 
Скрыть Аннотацию 

В настоящее время хорошо исследованы акустические волны, распространяющиеся в изотропных цилиндрических волноводах, а также в волноводах, изготовленных из пьезокерамики. Ранее было показано, что некоторые компрессионные моды в пьезокерамических волноводах обладают высоким коэффициентом электромеханической связи, что делает их привлекательными для создания различных акустоэлектронных устройств. Однако пьезокерамика для изготовления данных волноводов должна обладать продольной электрической поляризацией, что затрудняет изготовление достаточно длинных волноводов. Более технологичным представляется изготовление цилиндрических волноводов из пьезоэлектрических кристаллов, например, ниобата лития. Однако в этом кристалле отсутствуют направления с аксиальной симметрией, что существенно усложняет проведение расчетов. В настоящей работе проведено теоретическое исследование акустических волн, распространяющихся в цилиндре из ниобата лития, кристаллографическая ось Z которого совпадает с осью цилиндра. Для решения данной задачи в работе применяется метод конечных элементов, который позволил определить собственные частоты колебаний цилиндра. Рассчитаны фазовые скорости волн различных порядков в исследуемом волноводе. Проведено сравнение с результатами, полученными полуаналитическим методом, в котором материал ниобата лития полагался поперечно-изотропным, дана оценка погрешности, к которой приводит отсутствие учета анизотропии материала волновода. Предсказано существование пьезоактивных акустических волн с преимущественно тангенциальной поляризацией, что было бы невозможно без учета анизотропии. 
Скрыть Аннотацию 

Изложен метод оценки вектора скорости движения источника с использованием линейной и цилиндрической протяженной антенны. Метод основан на анализе динамики спектров широкополосных сигналов в зоне интерференционных максимумов. Показана устойчивость метода при изменении передаточной функции волнового канала. 
Скрыть Аннотацию 

Выполняется моделирование алгоритма обнаружения и оценки глубины и дальности в пассивном режиме широкополосного источника шума с использованием согласованной фильтрации по методу Бартлетта. Сравниваются характеристики откликов векторно-скалярной и скалярной протяженных линейных антенн. Показано, что полученные оценки координат устойчивы к умеренным неточностям задания параметров волновода и небольшим динамическим возмущениям в водной среде. Установлено, что векторно-скалярная антенна обладает помехоустойчивостью на 5–10 дБ большей, чем скалярная антенна с той же апертурой. 
Скрыть Аннотацию 

Получено асимптотическое решение задач дифракции нормальных волн на упругих, вытянутых оболочках в неоднородных по глубине волноводах. Рассмотрена теория оболочек типа Лява. Рассеянное поле представлено в виде суммы нормальных волн с амплитудами, выраженными в виде квадратур от смещений оболочки. Для вектора смещений оболочки в волноводе получена замкнутая система сингулярных дифференциальных уравнений, учитывающая влияние внешней среды. Рассмотрена задача излучения звука оболочкой, возбуждаемой системой распределенных по поверхности оболочки, сил. Для вытянутых оболочек вращения найдены асимптотики диаграмм направленности излученных звуковых полей. Ключевые слова: нормальные волны, теория оболочек типа Лява, сингулярные дифференциальные уравнения, диаграмма направленности.  
Скрыть Аннотацию 

В рамках теории адиабатических мод рассмотрена задача аналитической оценки поперечного радиуса когерентности низкочастотного звукового поля в мелководном волноводе в присутствии фоновых внутренних волн. Для описания вертикальных смещений жидкости использован спектр типа Гарретта-Манка, адаптированный под условия мелкого моря. Поле внутренних волн предполагалось изотропным. Для идеализированной модели волновода получены явные теоретические зависимости радиуса когерентности от расстояния до источника, частоты звука, плотности энергии внутренних волн и других параметров. Продемонстрировано качественное и количественное соответствие между результатами теоретических оценок и данными прямого численного моделирования. Осуществлено сравнение полученных значений поперечного радиуса когерентности с известными данными натурных экспериментов. 
Скрыть Аннотацию 

В статье рассматриваются явления взаимодействия электромагнитных и акустических волн в сплошной проводящей среде, и на границе раздела вода-воздух применительно к задачам радиосвязи с подводными морскими объектами. Дается количественная оценка эффекта параметрической модуляции при совместном действии обоих типов волн, приводятся результаты лабораторных и натурных наблюдений. С точки зрения кинетической теории электролитов получены соотношения для оценки количественной связи между электропроводностью воды, концентрацией солей, температурой, акустическим давлением. Показано, что акустическое давление, вызванное облучением раствора ультразвуком, приводит к нелинейной зависимости его электропроводимости от плотности потока мощности акустического излучения. Дано обоснование, что параметрический эффект взаимодействия электромагнитного и акустического поля особенно ярко появляется в скин-слое электромагнитной волны в области подсвечивания поверхности воды ультразвуком, что может рассматриваться в качестве эффекта гетеродинирования радиосигнала. 
Скрыть Аннотацию 

Проводится анализ флуктуаций интенсивности низкочастотных (300±30 Гц) сигналов, распространяющихся в мелком море в присутствии нелинейных внутренних волн (НВВ) в эксперименте Shallow Water 2006, Атлантический шельф США. Сигналы принимались на вертикальную антенну на расстоянии ~20 км от источника. Пакет НВВ в рассматриваемом времени двигался целиком внутри акустической трассы, составляющей с фронтом пакета угол в горизонтальной плоскости ~10°. Используя ранее разработанную модовую теорию флуктуаций, основанную на механизме взаимодействия мод, в работе получены теоретические спектры флуктуаций, главной особенностью которых является т.н. доминирующая частота флуктуаций, соответствующая колебаниям максимальной амплитуды и обусловленная максимальным взаимодействием мод. Сравнение результатов моделирования с экспериментом позволяет интерпретировать аналогичный максимум, наблюдаемый в экспериментальном спектре, как доминирующую частоту. Анализируется также вклад горизонтальной рефракции в данном эксперименте. 
Скрыть Аннотацию 

В данной работе представлена методика оценки доплеровского смещения, которая базируется на применении сигнального пакета, состоящего из сложных сигналов c «хорошими» автокорреляционными свойствами и операции автокорреляции («свертки» принятого сигнала с самим собой) на приемнике. Приведены результаты экспериментальной апробации методики. Полученные натурные данные сравниваются с измерениями системы GPS и аналогичными гидроакустическими подходами для оценки доплеровского смещения. 
Скрыть Аннотацию 

В рамках численных экспериментов исследованы особенности распространения низкочастотного (50–300 Гц) звука в мелком море на расстояниях от источника 0.3–5 км. Морское дно предполагалось жидкой однородной средой. Сравнивались ситуации, когда скорость звука в дне больше и меньше, чем в водном слое (жесткое и мягкое дно). Случай мягкого дна соответствует газонасыщенным грунтам, встречающимся в местах залежей природного газа. При расчетах использовалось модовое описание звукового поля, учитывались как распространяющиеся, так и вытекающие моды, включая квазимоды. Получены усредненные зависимости спадания интенсивности с расстоянием при различных частотах и скоростях звука в дне. Показано, что в общем случае имеются заметные отклонения от известного приближенного закона затухания, когда интенсивность звука пропорциональна r^–3/2, где r – расстояние от источника звука. Такие отклонения особенно заметны для мягкого дна. Аппроксимируя полученные зависимости спадания интенсивности в логарифмическом масштабе прямыми линиями, найдены коэффициенты \beta затухания звука в волноводе (тангенсы угла наклона указанных линий), как функции частоты и скорости звука в дне. Показано, что для мягкого дна величина \betaмонотонно растет при увеличении скорости звука в дне, а для жесткого дна – монотонно падает. Максимум \beta зависит от частоты звука и достигается при примерном равенстве скоростей звука в воде и дне.  
Скрыть Аннотацию 

В работе исследована возможность формирования звукового канала за счет неоднородного распределения сильно сжимаемых включений – газовых пузырьков в однородной водоподобной среде. Предложен метод расчета акустического поля интенсивных волновых пучков вблизи оси звукового канала. Рассчитано поле интенсивного гауссовского пучка при несовпадении его оси с осью звукового канала. Развитые методы могут быть применены для расчета интенсивных полей как в природных средах, например, придонном газонасыщенном осадочном слое, так и в искусственно созданных средах – метаматериалах, позволяющих управлять трансформацией пространственно-временной структурой поля. 
Скрыть Аннотацию 

Дано общее решение задачи о связи между временными спектрами частотных смещений и возмущением океанической среды. Показано, что спектр частотных смещений можно интерпретировать как спектр возмущения, прошедший через передаточную функцию волновода, которая в той или иной мере сужает спектр входного воздействия. На основании полученного результата рассмотрен случай поверхностного волнения. Проанализированы некоторые частные случаи передаточной функции волновода. Обсуждены условия эффективности диагностики поверхностного волнения. 
Скрыть Аннотацию 

В данной работе выполнено моделирование функции отклика вертикальной антенной решетки на многомодовый акустический сигнал в случайно-неоднородном океаническом волноводе в предположении, что принимаемый сигнал представляет собой сумму нормальных волн с заданным спектром волновых чисел и случайными амплитудами, имеющими некоторый (зависящий от дистанции) конечный масштаб взаимных корреляций. Проведена количественная оценка влияния основных физических характеристик сигнала, таких как спектр интенсивностей мод, спектр волновых чисел, масштаб межмодовых корреляций, на коэффициент усиления антенны при различных моделях океанического шума (сплошного и дискретного модового спектра). Полученные результаты позволяют провести сравнительный анализ влияния условий распространения многомодового сигнала в подводном канале на эффективность протяженной антенны.  
Скрыть Аннотацию 

В Баренцевом море в летне-осенних условиях неоднократно в разные годы (начиная с 1972 года по 1989год) ставились опыты по дальнему распространению взрывных и тональных сигналов с участием научно-исследовательских судов Акустического ин-ститута. По материалам этих опытов проводится анализ пространственно-энергетической и временной структуры звуковых полей, изменения звуковых полей, обусловленного потерями звуковой энергии в донных отложениях, и его частотная за-висимость, обсуждаются возможности построения акустической модели дна, согла-сующейся с результатами проведенных опытов. 
Скрыть Аннотацию 

Приводится временная изменчивость кавитационных порогов (КП) в трех различных районах Мирового океана. Первый район представляет собой закрытый мелководный морской залив, второй располагается в открытой части Атлантического океана, третий располагается в непосредственной близости от берега в районе мощного стока речных вод. Проведенные исследования показывают, что временная изменчивость КП морской воды в различных районах Мирового океана носит весьма сложный характер и, по видимому, связана с наличием общего суточного ритма физических, химических и биологических процессов в океане, в частности, с приливными явлениями и с суточной миграцией планктона, а также с колебаниями слоя скачка под действием внутренних волн. 
Скрыть Аннотацию 

Приводятся результаты исследований характеристик гидроакустического автогенератора на стационарной трассе длиной 125 м в прибрежной зоне Чёрного моря для условий двухлучевой структуры поля. Рассматривается влияние изменчивости гидрофизических параметров среды на режим работы автогенератора. Обсуждается возможность использования генератора как инструмента для мониторинга морской среды. Показаны результаты измерений температуры среды во время регистрации сигналов автогенератора вертикальной цепочкой термисторов, установленной на трассе. 
Скрыть Аннотацию 

Представлены результаты испытания мощной параметрической антенны на полигоне Сухумского Гидрофизического института. Обсуждаются возможности методов нелинейной акустики для гидрофизических исследований на протяженных трассах, открывающиеся при согласовании направленного широкополосного сигнала, излучаемого параметрической гидроакустической антенной, с частотными характеристиками морского волновода. Представлены результаты исследований, демонстрирующие одномодовое возбуждение волновода параметрической антенной в широкой полосе частот. Показана возможность сжатия широкополосного сигнала при его распространении в результате волноводной дисперсии, что приводит к росту соотношения между сигналом и шумом. Рассматривается перспектива применения параметрического узконаправленного излучателя для исследования гидрофизических характеристик морской среды на Черном море и в Арктике. 
Скрыть Аннотацию