Search

Problem Statement and Purpose. The results of studies on the development of methods for calculations of the vertical distribution of temperature and salinity fields in the active layer of the Black Sea by remote measurements data was presents in article. To solve the many practical problems, it is necessary to use vertical distribution of hydrological characteristics of the marine environment. Today there isn't an easy way to get a in situ data for evaluation of the vertical distribution of these characteristics. Indirect definitions of the vertical distribution of water temperature and salinity through the development of various methods for the calculation of the vertical profile of water temperature are used to date.Main purpose of this work is to estimate an ability of using of satellite data for calculation of the spatial distribution of thermohaline characteristics (on the example of the Black Sea).Data & Methods. The initial data of the actual water temperature and salinity values were station data or measurement from the ship data (OSD – Ocean Station data), data measured with the help of floats (PFL – Profiling float data) and satellite data of the sea surface temperature.Calculations of the vertical distribution of temperature and salinity fields in the active layer of the Black Sea by remote measurements data are based on original methods developed by the State Institution “Hydroacoustics Branch of Institute of Geophysics of NAS of Ukraine”. The development of methods was based on mathematical, physical and statistical methods of calculation.Study of vertical distribution of water temperature and salinity in the Black Sea were carried out in the deep-water part sea at standard levels (0, 10, 20, 25, 30, 50 meters) in spring – autumn period.Results. In the process of research, the following tasks were solved: the possibility of calculating the speed of sound from the values of water temperature calculated on the basis of satellite information are estimated; the possibility of calculating the salinity of water by the values of water temperature, sound speed in water and hydrostatic pressure are estimated; a method for calculations the vertical distribution of the fields of thermohaline characteristics in the active layer of the Black Sea by remote measurements data has been developed.A prototype of a computer program for calculations the vertical distribution of temperature and salinity fields in the Black Sea based on remote measurements data has been developed. The program automatically determines where and by what equations the vertical distribution of the fields of thermohaline characteristics in the active layer of the Black Sea can be calculated.The initial data for the calculations are only daily satellite data of the sea surface temperature and the month of the year.Designed by us, the prototype of a computer program to calculate the vertical distribution of the fields of thermohaline characteristics in the active layer of the Black Sea based on the remote measurements could serve as a basis for the establishment of a "Operational Forecast System of the fields of thermohaline characteristics in the Black Sea based on the remote measurements" (OFS). With the help of which the dynamics of characteristics and effects of their change on hydrobiological, hydrochemical, hydrophysical processes in the Black Sea and the ecosystem of the sea in general can be evaluated.In our opinion the developed method for calculating of the vertical distribution of the fields of thermohaline characteristics by remote measurements data can be applied to others water area of the World Ocean taking into account their hydrological conditions., В статье представлены результаты исследований по разработке методики расчета вертикального распределения полей температуры и солености в деятельном слое Черного моря по данным дистанционных измерений. Установлена корреляционная связь между значениями температуры воды и скорости звука, зависимость между значениями солености, температуры воды, скорости звука в воде и гидростатического давления. Определена возможность расчета вертикального распределения полей температуры и солености по всей глубоководной акватории Черного моря, до глубины 50 метров, в период весна - осень, по данным дистанционных измерений., У статті представлені результати досліджень з розробки методики розрахунків вертикального розподілу полів температури й солоності в діяльному шарі Чорного моря за даними дистанційних вимірів. Встановлено кореляційний зв'язок між значеннями температури води та швидкості звуку, залежність між значеннями солоності, температури води, швидкості звуку в воді та гідростатичного тиску. Визначено можливість розрахунків вертикального розподілу полів температури й солоності по всій глибоководної акваторії Чорного моря до глибини 50 метрів в період весна - осінь за даними дистанційних вимірів.

Обсяг роботи 60 аркушів, кількість ілюстрацій 23, таблиць 14, 2 додатки, 31 джерело за переліком посилань. Актуальність теми. На сьогоднішній день триває розробка програмного забезпечення моделюючого комплексу гідроакустичних приладів, під час якої будуть використані результати даної роботи. Зазвичай геометричні моделі розповсюдження звуку у водному середовищі використовуються для дослідження розповсюдження звукових хвиль в морській воді для різних погодних та кліматичних умов, рельєфу морського дна. Складність моделювання полягає в анізотропності морського середовища по глибині, що веде до викривлення (рефракції) звукових променів. Мета дослідження полягає в створенні геометричної моделі розповсюдження звуку в водному середовищі, яка відображатиме залежність траєкторії звукового променя від початкового кута випромінювання, та використанні створеної моделі для вирішення двоточкової крайової задачі. Задачі дослідження: – перевірити точність методу спрощення формули Вільсона до вигляду полінома 2-го степеня; – на профілі швидкості звуку за глибиною занурення, виділити та дослідити ділянки з лінійною залежністю; – вивести для кожного з виділених водних шарів формули залежності траєкторії звукового променя від початкових значень швидкості звуку та кута випромінювання; – побудувати траєкторію звукового променя, використовуючи виведені формули для кожного водного шару, та застосувати отриману модель для розв’язання наступної двоточкової крайової задачі: джерело звуку знаходиться на поверхні, розташування гідроакустичної станції (ГАС) задається користувачем програми; потрібно знайти початковий кут випромінювання, при якому звуковий промінь потрапить в ГАС. Об’єктом дослідження є комп’ютерні інформаційні технології геометричного моделювання. Предметом дослідження є комп’ютерні інформаційні технології геометричного моделювання для побудови моделі розповсюдження звуку в водному середовищі. Наукова новизна одержаних результатів. Набуло подальшого розвитку застосування методу побудови траєкторії звукового променя для стратифікованого за швидкістю звуку водного середовища, за рахунок застосування даного методу до реальних даних, одержаних в результаті проведення експерименту з вимірювання швидкості звуку. Практичне значення одержаних результатів. Програмне забезпечення може бути використане для розв’язання доточкової крайової задачі в гідроакустиці з наступними умовами: – джерело звуку знаходиться на поверхні моря; – гідроакустична станція розташована на заданій відстані та глибині від джерела звуку; – водне середовище поділене на 4 водних шари, для кожного з яких є характерною лінійна залежність швидкості звуку від глибини занурення; – необхідно знайти кут випромінювання, при якому звуковий промінь потрапить в ГАС. Публікації. Євтушенко А. М., Щербашин Ю. Д. Використання методу планованого експерименту на прикладі спрощення формули Вільсона. – К. : 7 КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018. – Матеріали ХVІ Міжнародної науково-практичної конференції аспірантів, магістрантів і студентів «Сучасні проблеми наукового забезпечення енергетики», м. Київ – Т. 2. – с. 216 / ISBN 978-966-622-888-1. The volume of work 60 sheets, the number of illustrations 23, tables 14, 2 annexes, 31 source by the list of references. Actuality of theme. To date, the software development of the modeling complex of hydroacoustic devices is under development, during which the results of this work will be used. Typically, geometric models of sound propagation in the aquatic environment are used to study the propagation of sound waves in seawater for different weather and climatic conditions, and the seabed relief. The complexity of simulation is the anisotropy of the marine environment in depth, which leads to distortion (refraction) of sound beams. The aim of the study is to create a geometrical model for the propagation of sound in a water environment, which will reflect the dependence of the trajectory of the sound beam on the initial emission angle, and the use of the created model for solving the two-point boundary-value problem. Research objectives: – verify the accuracy of the method of simplifying the Wilson formula in the form of a polynomial of degree 2; – on the profile of sound velocity at the depth of immersion, to isolate and explore areas with linear dependence; – To deduce for each of the selected water layers the formula of the dependence of the trajectory of the sound beam on the initial values of the speed of sound and the angle of emission; – construct the trajectory of the sound beam using the derived formulas for each water layer, and apply the resulting model to solve the next two-point boundary value problem: the sound source is on the surface; the location of the hydroacoustic station (HAS) is set by the user of the program; you need to find the initial angle of emission, in which the sound ray gets into the H AS. The object of research is the computer information technology of geometric modeling. The subject of the study is the computer information technology of geometric modeling for the construction of a model for the propagation of sound in a water environment. Scientific novelty of the obtained results. The further development of the application of the method of constructing a sound beam trajectory for stratified sound velocity of the aqueous medium has been further developed, due to the application of this method to real data obtained as a result of an experiment on measuring the speed of sound. The practical value of the results. The software can be used to solve the focal point problem in hydroacoustics with the following conditions: – the source of sound is on the surface of the sea; – the hydroacoustic station is located at a given distance and depth from the sound source; – the aqueous medium is divided into 4 aqueous layers, for each of which there is a characteristic linear dependence of the speed of sound from the depth of immersion; – it is necessary to find the angle of emission, in which the sound beam enters the HAS. Publications. Yevtushenko A. M, Shcherbashin Yu.D. Using the method of a planned experiment on an example of simplification of the Wilson formula. - K.: 7 KPI them. Igor Sikorsky, 2018. - Materials of the XVIII International Scientific and Practical Conference of Postgraduates, Graduates and Students "Modern Problems of Scientific Supply of Power Engineering", Kyiv - T. 2. - p. 216 / ISBN 978-966-622-888-1.

In a majority of works devoted to the research of the exterior ballistics of the bullet movement and missiles the rate of the missile’s form and the reference function of the frontal air is used. However, the obtained on this ground theoretical results not always qualitatively and quantitively coincided with experimental. In the work of authors an alternate approach to the study of the dynamics of the bullets and missiles movement is considered. It is widely thought that the scalar force of the frontal air resistance of the bullet movement depends on the following characteristics: its aerodynamics rate; the greatest cross-section area plane surface vertical to the velocity attitude; its movement rate; air density and the speed of sound in the air. Although it has different values of certain coefficients in cases when the bullet is moved with supersonic and subsonic velocities. Using the law of dynamics – the system of differential equation is obtained, which describe the bullet movement in the air. To determine the certain coefficients of the frontal air resistance value function we should solve the inverse problem of the particle dynamics, taking into consideration the results of the experimental investigations. Solution of the differential equation system is obtained by a numerical method and the coefficients’ value is defined by trial and error method. As an example, the bullet movement from the machine guns such as PK, PKB, PKS and PKT. The functional dependency of the bullet movement frontal air resistance value has been obtained from its velocity and the respective diagram has been created. The received theoretical values of the bullet’s velocity on certain distances were different from the results of experimental measurements within limits of less than one percent. Knowledge of the law of the value change of the frontal air resistance on the bullet movement from its velocity, air density, and speed of sound in the air allows defining the influence of change of these values on the traveltime parameters of the bullet movement. At the same time we can investigate the influence of the change of the muzzle velocity of the bullet, angle of elevation, velocity and direction of the wind on the exterior ballistics of the bullet movement. As an illustration the influence of the angle of position on the traveltime characteristics has been investigated., В работе авторами проводится исследование динамики движения пули в воздухе отдельно на ее сверхзвуковой и дозвуковой скоростях. При этом аналитические зависимости силы лобового сопротивления воздуха имеют разный вид. На основе второго закона динамики решена обратная задача, что в дальнейшем, учитывая результаты экспериментальных исследований, дает возможность определить функциональную зависимость силы лобового сопротивления воздуха от скорости пули. Зная эту зависимость, можно решать задачи по определению кинематических параметров движения пули., У роботі авторами проводиться дослідження динаміки руху кулі в повітрі окремо на її надзвуковій та дозвуковій швидкостях, тому аналітичні залежності сили лобового опору повітря мають різний вигляд. На основі 2-го закону динаміки розв’язується обернена задача, що в подальшому, знаючи результати експериментальних досліджень, дозволить визначити функціональну залежність сили лобового опору повітря від швидкості кулі. Знаючи цю залежність, можна розв’язувати задачі про визначення кінематичних параметрів руху кулі.

В роботі розглянуті особливості діагностування бетонних конструкцій за допомогою акустичних низькочастотних коливань. Експериментально було підтверджено наявність модальних резонансів в зразках паралелеподібної форми. Запропоновано алгоритм виділення інформаціних складових для визначення швидкості поширення акустичних коливань та модуля Юнга, який дозволяє полегшити пошук резонансних частот в плоских структурах., В работе рассмотрены особенности диагностики бетонных конструкций с помощью акустических низкочастотных колебаний. Подтверждено экспериментально наличие модальных резонансов в образцах паралелеподобной формы. Предложенный алгоритм выделения информационных составляющих для определения скорости распространения акустических колебаний и модуля Юнга, который позволяет облегчить поиск резонансных частот в плоских структурах., In this paper the features of concrete structures diagnostic by using the audio low-frequency oscillations are described. The existence of modal resonances in samples of a parallelepiped form was confirmed experimentally. An algorithm for extracting information components for determining the propagation velocity of acoustic vibrations and Young's modulus is proposed, which makes it possible to facilitate the search for resonant frequencies in planar structures.