Eurasian Physical Technical Journal

Спектрофотометрические исследования астероидов II: таксономические типы

Г.К. Айманова — 2025-09-30

Проведен анализ спектральных наблюдений ряда астероидов Главного пояса, астероида семейства Аполлон (АСЗ) 30825 (1990 TG1) и астероида редкого типа (1951) Lick с целью определения их таксономических типов. Наблюдения проводились в 2023-2024 годы в обсерватории Ассы-Тургень на спектрографе телескопа АЗТ-20 в режиме низкого разрешения (R=600) с использованием объемно-фазового голографического диспергирующего элемента с 360 линиями на мм, дисперсией 4.25Å на пиксель, в первом биннинге с использованием режима работы EMCCD с коэффициентом усиления 5 и временем экспозиции 10 секунд, ширина щели 9 угловых секунд. При определении таксономического типа астероидов по их спектрам отражения использовался метод “шаблонов”, предложенный в работе (Савелова и др., 2022) и значения визуального альбедо - характеристика, указывающая на химико-минералогические особенности поверхностного вещества астероидов. Проведен анализ астероидов S-типа (107) Arachne и (482) Petrina и астероида семейства Аполлон (NEO) 30825 (1990 TG1), обладающим высокотемпературной минералогией. К астероидам M типа, включающим в себя астероиды с повышенным содержанием металлов, относится (97) Klotho. К астероидам класса А с достаточно высоким альбедо и значительным ростом отражательной способности в длинноволновой части спектра, что свидетельствует о присутствии в их составе из высокотемпературных оливинов или смеси оливина с металлами, в основном с железом и никелем, отнесены астероиды (366) Vincentina и (1951) Lick. Проведенный анализ показал, что нормированный отражательный спектр (47) Aglaja соответствует спектральному классу астероидов B, основными составляющими поверхности, которых, возможно, являются безводные силикаты, гидратированные глинистые минералы, органические полимеры, магнетиты и сульфиды. По результатам авторов нормированный спектр отражения астероида (718) Erida соответствует спектральному коридору, соответствующему шаблону класса Т с диапазоном альбедо от 0,04 до 0,042.

Новая конструкция энергоанализатора с электростатическими неоднородным полем

Ж.Т. Камбарова — 2025-09-30

Предложена новая конструкция энергоанализатора, построенного на основе осесимметричного неоднородного поля. С использованием метода суперпозиции цилиндрического поля и кругового додекаполя второго типа разработана электронно-оптическая схема прибора. Проведено численное моделирование электронно-оптической схемы прибора и получены его аналитические характеристики. Показано, что предложенная конструкция сочетает высокую разрешающую способность и эффективную светосилу. Результаты подтверждают целесообразность применения разработанного прибора для исследований потоков заряженных частиц в космическом пространстве.

Численный анализ и управление хаосом: исследование систем Лоренца с применением «Visual Basic for Applications».

Т.Ж. Шугаева — 2025-09-30

В работе рассматриваются численный анализ и управление хаотической динамикой систем Лоренца с использованием Visual Basic for Applications в среде Microsoft Excel для моделирования и визуализации. Хаотические системы, включая аттрактор Лоренца, представляют собой фундаментальную концепцию нелинейной динамики и теории хаоса, характеризующуюся чувствительностью к начальным условиям, нелинейностью и фрактальной размерностью. В исследовании применены численные методы, включая четырехточечный метод Адамса с адаптивным выбором шага, для анализа классических параметров (“s=10, r=28, b=8/3”) и модифицированных значений (“s=15, r=35, b=10/3”). Кроме того, рассмотрена модифицированная система Лоренца с дополнительным членом, демонстрирующая новые режимы динамики. Работа подчеркивает практическую применимость VBA-инструментов для решения нелинейных дифференциальных уравнений и визуализации сложных аттракторов. Результаты показывают эффективность интеграции методов Адамса и Крылова для повышения точности и устойчивости вычислений, что открывает перспективы для использования в прикладных задачах управления хаосом.

Исследование обобщения теплопередачи для системы охлаждения с минеральными покрытиями

А.А. Генбач — 2025-09-30

Проведены исследования теплообмена в системах охлаждения с покрытиями из природных материалов в зависимости от параметров детонационного пламени термоинструмента и теплофизических свойств природных материалов. Зафиксировано явление спиновой детонации пламени при коэффициенте избытка окислителя менее единицы, при этом процесс напыления интенсифицировался от 2 до 6 раз. Покрытия показали высокую надежность по сравнению с другими системами наддува. Максимальные удельные тепловые потоки на покрытии составляют (от 2 до 20×10⁶ Вт/м²), частота колебаний - до 200 Гц. Диапазон перегрева покрытия составил (20÷75) К. На модели и экспериментально установлены термодинамические характеристики тепловых инструментов, получен гранулометрический состав материалов, подобраны гидродинамические режимы работы горелок (способ сжигания топлива, длина струи, угол наклона струи). Построена модель взаимодействия осесимметричной сверхзвуковой детонационной струи газов термоинструмента по нормали к покрытию, причем коэффициенты теплоотдачи по данным эксперимента в (5...6) раз выше, чем дает ламинарная теория, и в несколько раз ниже, чем для закона турбулентного теплообмена. Определены время полета частиц, оптимальная толщина покрытий, диаметр порошка, предельные напряжения сжатия и растяжения покрытия.

Определение распределения энерговыделения и температуры в ядерном топливе ИРТ-4М при изменении конфигурации каналов системы управления и защиты в реакторе ВВР-СМ.

С.А. Байтелесов — 2025-09-30

Целью данной работы является определение распределения температуры в тепловыделяющей сборке (ТВС) типа ИРТ-4М с топливом обогащением 19,75% по 235U в активной зоне реактора ВВР-СМ для двух случаев: с квадратной трубкой со скругленными краями и круглым отверстием в центре и с круглой трубкой. В случае установки круглой трубки внутри ТВС вместо квадратной со скругленными краями и круглым отверстием объем воды в этом пространстве увеличивается. С одной стороны, это приводит к улучшению теплоотвода, поскольку объем охлаждающей воды возрастает, а с другой стороны, увеличение объема воды приводит к увеличению потока тепловых нейтронов в прилегающей области тепловыделяющего элемента (ТВЭЛ), что, в свою очередь, ведет к росту энерговыделения. Для определения этих изменений были выполнены нейтронно-физические и тепло-гидравлические расчеты для канала с квадратной трубкой и для канала с круглой трубкой. Установлено, что замена квадратной трубки со скругленными краями и круглым отверстием в центре на круглую трубку, используемую в качестве направляющей для установки компенсирующего органа регулирования, не повлияет на ядерную безопасность эксплуатации реактора ВВР-СМ.

Оптическая спектроскопическая диагностика температуры и плотности электронов в плазме сплава Zn-Al: влияние энергии лазера на параметры плазмы.

М.Х. Джавад — 2025-09-30

В данном исследовании свойства плазмы, полученной из цинкового и алюминиевого сплавов, исследовались с помощью методов лазерной спектроскопии. Сплав местного производства и состоял из 20–80 процентов цинка и алюминия соответственно. Для изучения поведения плазмы и определения ее общих свойств, таких как плотность электронов и температура, использовался лазер на иттрий-алюминиевом гранате, легированном неодимом, с основной длиной волны 1064 нм и регулируемой энергией лазера от 500 до 900 мДж. Для определения температуры электронов использовался метод построения диаграмм Больцмана, а для расчета плотности электронов использовался метод разложения Штарка. На основе этих двух основных параметров были рассчитаны и определены остальные дополнительные параметры плазмы. Результаты, полученные в ходе данного исследования, показали выраженное влияние энергии лазера на параметры плазмы, поскольку температура и плотность электронов значительно возрастали с ростом энергии лазера, причем эти параметры постепенно увеличивались с ростом энергии лазера. Максимальное значение электронной температуры составило 0,918 эВ при 900 МДж, а при 500 мДж – 0,537 эВ. С другой стороны, результаты показали увеличение как числа Дебая, так и плазменной частоты при высоких энергиях лазера, в то время как длина Дебая явно уменьшалась при высокой мощности. Основная цель данного исследования – способствовать более глубокому пониманию свойств плазмы и влияния мощности лазера на эти свойства, что открывает возможности для множества приложений, включая гравировку и маркировку на металлах, а также для многих промышленных и технологических применений.

Замещение теплотехнических и геометрических параметров малогабаритной биогазовой установки.

М.З. Шарипов — 2025-09-30

Данная статья посвящена вопросам обоснования теплотехнических и геометрических параметров малогабаритных биогазовых установок. Растущий спрос на устойчивые и возобновляемые энергетические ресурсы повышает значимость биогазовых технологий, особенно на маломасштабном уровне для сельских и аграрных приложений. Однако эффективность и стабильность биогазового производства во многом зависят от теплотехнических условий работы реактора и оптимизации его геометрических параметров. Цель данного исследования заключается в анализе влияния замещения теплотехнических и геометрических параметров на работу малогабаритной биогазовой установки. Объектом исследования является лабораторный биогазовый реактор с регулируемыми конструктивными характеристиками. Методологической основой работы являются математическое моделирование, вычислительный анализ и экспериментальная проверка процессов теплообмена и материального баланса внутри реактора. По результатам исследования показано, что были проанализированы методы определения оптимальных геометрических размеров (диаметра и длины) конструкции биореактора и снижения тепловых потерь. С помощью методов математического моделирования рассчитаны оптимальные размеры реактора при различных толщинах теплоизоляции и дозировках биомассы. Оптимальный диаметр для биореактора объёмом 30 м³ составляет 2800 мм, а длина — 4900 мм, при этом доля биомассы в объёме реактора выражается через угол центрального сектора.

Повышение долговечности роботизированной руки с использованием композитных материалов и аддитивного производства в суровых климатических условиях.

Р. Асқарұлы — 2025-09-30

Несмотря на суровые условия окружающей среды, такие как сильные ветра, радиационное воздействие и частые лесные пожары, которые создают серьёзные трудности для надёжной работы роботизированных систем, устойчивость аддитивно изготовленных компонентов в таких условиях остаётся недостаточно изученной. В данной работе исследуется использование композитных материалов и технологий аддитивного производства для повышения эффективности роботизированных манипуляторов в экстремальных условиях. Был разработан и испытан модульный ровер, оснащённый роботизированной рукой, полностью изготовленной из композитных элементов. Исследование сосредоточено на оценке структурной надёжности пластика PETG и углеродного волокна с точки зрения термического воздействия, статической нагрузки и радиационной стойкости. Также была представлена система управления жестами для дистанционного управления и создан функциональный прототип. Результаты исследования дают новые представления о выборе материалов и стратегиях проектирования устойчивых роботизированных систем, способствуя развитию робототехники, предназначенной для работы в суровых условиях окружающей среды.

Универсальный модульный бортовой комплекс управления OBCARM G2 NANO для космических аппаратов нанокласса

Е. Сарсенбаев — 2025-09-30

Разработана универсальная модульная бортовая система управления OBCARM G2 NANO для космических аппаратов нанокласса 3U-12U, предназначенных для связи, дистанционного зондирования Земли и Интернета вещей. OBCARM G2 NANO состоит из интерфейсного и процессорного модулей на отдельных печатных платах. Процессорный модуль на базе Zynq Ultrascale+ SoC обеспечивает поддержку управления телеметрией модуля на базе ARM TMS470 и необходимую периферию, включая 500 МБ оперативной памяти DDR4 для центрального процессора, 125 МБ оперативной памяти для программируемой логической матрицы, 125 МБ QSPI Flash для хранения полетного программного обеспечения и 128 ГБ eMMC Flash в качестве постоянного запоминающего устройства. Интерфейсный модуль содержит линии питания модулей OBC, интерфейсы системы управления и передатчика/приемника данных полезной нагрузки, а также драйверы, обеспечивающие преобразование и буферизацию данных полезной нагрузки. В OBCARM G2 NANO используется операционная система реального времени QNX для выполнения программных операций и высокопроизводительная шина AXI для взаимодействия процессорной системы с программируемой логической интегральной схемой. Для обеспечения работы подсистем космического аппарата в единой сети используется шина CAN. Габариты механического оборудования OBCARM G2 NANO, включая набор датчиков температуры и тепловой мост для отвода избыточного тепла от горячих точек, составляют 95 мм x 95 мм x 35 мм.

Разработка и оптимизация оптической полезной нагрузки для наноспутников при строгих ограничениях.

Б.Р. Жумажанов — 2025-09-30

В данной статье представлены проектирование и оптимизация компактной высокопроизводительной оптической полезной нагрузки для наноспутников дистанционного зондирования Земли. Полезная нагрузка основана на телескопе Ричи-Кретьена с корректирующими линзами, обеспечивает пространственное разрешение 6 метров на пиксель (GSD) с орбиты на высоте 600 км, соответствуя жестким ограничениям по массе, габаритам, энергопотреблению и условиям эксплуатации в космической среде. Процесс проектирования, выполненный с использованием программного обеспечения Zemax 2024, ориентирован на достижение высокого качества изображений в рамках ограничений, характерных для CubeSat 12U. Результаты подтверждают осуществимость проекта, обеспечивая значение функции модуляции переноса более 0,26 на частоте Найквиста. Оценивались несколько ключевых показателей производительности, включая системную функцию передачи модуляции. После достижения требуемых параметров была добавлена система линзовых корректоров и оптимизированы углы поля. В качестве материалов линз были выбраны BK7 и Fused Silica. Результаты симуляций подтверждают, что разработанная оптическая полезная нагрузка соответствует требованиям для использования в условиях космоса, включая устойчивость к вибрационным нагрузкам при запуске ракеты-носителя.

Изучение эволюции языковой адаптации в сложных сетях с использованием динамических сетей.

Е.Ж. Байболатов — 2025-09-30

В данной работе предлагается модель динамических систем для изучения языковой конкуренции и эволюции языкового смещения в структурированных популяциях агентов. Каждый агент характеризуется непрерывной переменной смещения, отражающей его языковую предпочтительность, которая эволюционирует под совместным влиянием взаимодействий с окружением, сохранения родного языка и внешних факторов. Модель включает нелинейный механизм демпфирования, ограничивающий смещение агента в фиксированном диапазоне от минус единицы до единицы, и допускает гетерогенные параметры восприимчивости и сохранения. Мы анализируем модель в линейном режиме и проводим анализ устойчивости неподвижных точек при симметричных и асимметричных топологиях сетей. Моделирование на полностью связанных и "маломировых" сетях демонстрирует разнообразные динамические сценарии, включая исчезновение языка, сохранение билингвизма и спонтанное расщепление популяции на противоположные языковые группы. Полученные результаты позволяют глубже понять взаимодействие социальной структуры, идентичности и внешнего влияния в формировании языковой динамики.

Анализ конструкции генератора с мостом Вина: от прототипа до температурных характеристик.

B.E. Usibe — 2025-09-30

Прототип генератора на мосту Вина был спроектирован и собран на одном операционном усилителе с диодным мостом, включенным в цепь обратной связи с вырожденной обратной связью для обеспечения стабилизации амплитуды выходных колебаний. Для моделирования схемы также использовался симулятор схем PSPICE версии 10.0P. Результаты моделирования сравнивались с результатами измерений, полученными с помощью осциллографа, для подтверждения достоверности результатов; точность составила 90%. Были исследованы и выведены зависимости между рабочей температурой и временем установления генератора, а также резонансной частотой. Резонансная частота разработанного генератора регулируется в диапазоне от 142,86 Гц до 16,67 кГц. Прототип схемы, используемый в данной работе для измерения этого диапазона частот, был успешно проанализирован, представлены результаты исследования влияния колебаний температуры на выходные сигналы. Также представлены результаты температурной зависимости выходного напряжения смещения, токов источника и общей рассеиваемой мощности схемы. Общие результаты представленных параметров показывают, что рабочая температура генератора (в пределах температурного диапазона) оказывает непредсказуемое влияние на его выходной сигнал, что может негативно сказаться на характеристиках генератора, где точность имеет большое значение.

Аннелировочно-индецированная морфологическая эволюция железных нанокатализаторов, вызванная отжигом для роста углеродных нанотрубок.

А.А. Исматов — 2025-09-30

Синтез железных нанокатализаторов на кремниевых подложках методом электронно-лучевого физического осаждения из паровой фазы привлекает значительное внимание благодаря своим каталитическим свойствам. В данной работе исследуется влияние температуры отжига (500 °C, 550 °C и 600 °C) на структурные и морфологические характеристики нанокатализаторов Fe и их использование при росте углеродных нанотрубок методом химического осаждения из паровой фазы. Измерения методом атомно-силовой микроскопии и сканирующей электронной микроскопии показали, что повышение температуры отжига приводит к уменьшению среднего размера нанокластеров, и при 600 °C формируются нанокластеры со средним размером около ~30 нм, что делает их более эффективными в качестве катализаторов. Раман-спектроскопия показала, что ростуглеродных нанотрубок наблюдается только на подложке, отожжённой при 600 °C, и характеризуется высоким отношением ID/IG (<1), что указывает на высокую кристалличность и низкую концентрацию дефектов. Отсутствие пиков радиального дыхательного режима служит дополнительным доказательством того, что синтезированные углеродных нанотрубок являются многостенными. Полученные результаты указывают на необходимость точного контроля размеров и распределения нанокластеров с использованием электронно-лучевого физического осаждения из паровой фазы и термической обработки для максимизации эффективности нанокатализаторов Fe при росте углеродных нанотрубок.

Получение многокомпонентных хромовых покрытий с использованием функционально активных шихт.

D.B. Sereda — 2025-09-30

Целью данных исследований является получение износостойких хромистых покрытий на углеродистых сталях в нестационарных температурных условиях с использованием функционально-активных порошковых смесей, что позволяет сократить время химико-термической обработки с 6-8 часов до 1 часа. Научная новизна работы заключается в использовании термодинамического анализа для определения состава газовой фазы, образующейся при химико-термической обработке с функционально активными шихтами, что позволило оптимизировать концентрацию аммониевых соединений при легировании бором, хромовых покрытий и предсказать их физико-механические характеристики. Практическое значение разработанной технологии заключается в повышении износостойкости хромистых покрытий на сталях с феррит-перлитным строением, что обеспечивает их эффективное использование при динамических и ударных нагрузках. Предложенный метод открывает новые возможности для создания высокоэффективных защитных покрытий для промышленного применения. Для исследования микроструктуры и фазового состава покрытий использовались оптическая микроскопия (Neophot-32) и сканирующая электронная микроскопия (REM-106i). Триботехнические испытания проводились на трениях установках СMT-1 и MT-5. Состав газовой среды, образующейся при химической термообработке, был определен с помощью термодинамического моделирования, а оптимизация состава компонентов заготовочных материалов была проведена с помощью методов математического планирования экспериментов с критерием оптимизации в виде износостойкости хромовых покрытий, легированных бором. В результате было установлено, что добавление в состав порошковой шихты борсодержащих компонентов и аммониевых газотранспортных реагентов способствует образованию газообразных соединений и конденсированных фаз. Предложенные функционально-активные смеси обеспечивают образование защитных хромовых слоев толщиной до 150 мкм в течение 15-60 минут.

Оценка эффективности применения многокомпонентных керамик в качестве защитных экранирующих и термобарьерных материалов

A.Л. Козловский — 2025-09-30

В работе представлены результаты сравнительного анализа экранирующих характеристик многокомпонентных керамик, полученных путем смешивания оксидов TeO₂, CeO₂, WO₃, ZnO, Bi₂O₃, ZrO₂ в различных молярных соотношениях, варьирование которых позволило получить керамики с вариативным фазовым составом. Согласно результатам рентгенофазового анализа, добавление в состав композитных керамик диоксида циркония приводит к формированию моноклинной фазы замещения ZrCeO₂, увеличение вклада которой приводит к повышению прочностных свойств за счет изменения концентрации межфазных границ в составе керамик. В ходе проведенных тестовых испытаний на устойчивость к термическим воздействиям, способным привести к дестабилизации кристаллической структуры было установлено, что увеличение вклада ZrO₂ в составе керамик приводит к увеличению сопротивляемости к термически – индуцированным процессам разупрочнения, а также повышению стрессоустойчивости керамик при испытаниях на термошоковое воздействие. При определении экранирующих характеристик исследуемых керамик было установлено, что формирование в составе многокомпонентных керамик стабилизирующей фазы ZrCeO₂ приводит к увеличению эффективности экранирования, а также стабильности сохранения экранирующих характеристик в результате длительных термических воздействий и термошоковых испытаний. При этом наибольший рост эффективности измеряемых параметров наблюдается в случае оценки теплоизоляционных характеристик, рост которых составляет более чем в 2.5 раза по сравнению с нестабилизированными керамиками, в составе которых отсутствуют включения в виде фазы ZrCeO₂.

Термодинамические и электрофизические свойства нового полупроводника на основе оксидов редкоземельных и переходных металлов.

М.Т. Турдиев — 2025-09-30

Исследование посвящено изучению нового соединения, сочетающего свойства манганитов и цирконатов, что открывает путь к созданию высокоэффективных функциональных материалов. Соединение синтезировано взаимодействием оксида лантана, оксида циркония, оксида марганца и карбоната натрия при температурах от 800 до 1200 °C и исследовано методами рентгеноструктурного анализа, включая определение параметров кубической решетки. Анализ температурной зависимости теплоёмкости выявил фазовые переходы второго рода, на основе которых выведены уравнения, описывающие её изменение. Рассчитаны термодинамические характеристики, такие как энтропия и энтальпия. Электрофизические измерения подтвердили полупроводниковую природу материала в определённом диапазоне температур и выявили высокие значения диэлектрической проницаемости, превосходящие значения эталонных материалов.

Синтез наночастиц серебра и их влияние на флуоресценцию и поглощение антрацена.

Ж.Б. Юсупова — 2025-09-30

В работе исследован процесс синтеза островковых серебряных плёнок с акцентом на влияние pH раствора как ключевого параметра успешного формирования плёнки. Установлено, что оптимальным значением pH для эффективного синтеза является 8. Также представлены результаты анализа распределения частиц по диаметру Ферета, выполненного с использованием программного обеспечения ImageJ. Гистограмма распределения подтвердила высокое качество химически осаждённой плёнки. Разработанный метод синтеза позволяет изготавливать плёнки наночастиц серебра с заданными свойствами. Изучено влияние синтезированных серебряных плёнок на люминесцентные свойства антрацена, что подчёркивает их перспективность для применения в фотонике и сенсорных технологиях.