ИСТИНА

Целью проекта является развитие нового направления исследований в акустике газовых сред, посвященного созданию, изучению и применению высокоинтенсивных сфокусированных ультразвуковых пучков. Планируется разработка многоэлементных фокусирующих излучателей низкочастотного ультразвука в воздухе, способных достигать рекордно высоких значений интенсивности акустической волны в фокусе. Будут проведены физические и компьютерные эксперименты по исследованию нелинейных явлений при распространении сфокусированных ультразвуковых полей в воздухе, в том числе в условиях возникновения ударных фронтов. Будут изучены закономерности взаимодействия высокоинтенсивного ультразвука в воздухе с препятствиями в виде отражателей и рассеивателей. Достижение этой цели позволит создать научную основу для разработки перспективных ультразвуковых технологий.

The goal of the project is to develop a new direction of research in gas environment acoustics, dedicated to the creation, study and application of high-intensity focused ultrasound beams. It is planned to develop multi-element focusing sources of low-frequency ultrasound in the air, capable of achieving record high values of the intensity of the acoustic wave at the focus. Physical and computer experiments will be conducted to study nonlinear phenomena during the propagation of focused ultrasound fields in the air, including under conditions of the emergence of shock fronts. The patterns of interaction of high-intensity ultrasound in the air with obstacles in the form of reflectors and scatterers will be studied. Achieving this goal will create a scientific basis for the development of promising ultrasound technologies.

Участники проекта занимаются исследованиями акустических волн высокой интенсивности в жидкостях, газах и биологических средах и смежными задачами волновой физики уже достаточно давно, причём руководитель проекта активен в этой области в течение уже не одного десятка лет, а другие участники некоторое время назад защитили диссертации по близкой тематике, имеют ряд соответствующих публикаций в высокорейтинговых журналах по акустике. Основные исполнители имеют опыт руководства научными проектами, в том числе при поддержке РНФ, а участвующие в проекте аспиранты и студенты в настоящее время работают над диссертационными и дипломными работами, посвящёнными физическим явлениям при использовании мощного ультразвука. Подготовка настоящего проекта началась больше года назад, чтобы в рамках инициативных работ на этапе предварительных исследований проанализировать достижимость задач будущего проекта, выявить потенциальные технические препятствия и создать демонстрационный образец фокусирующего ультразвукового излучателя. Достигнутые результаты были опубликованы в следующей статье, которая служит важным заделом для предлагаемого исследования: Асфандияров Ш.А., Цысарь С.А., Сапожников О.А. Многоэлементный излучатель ближнего ультразвука для создания фокусированных акустических пучков высокой интенсивности в воздухе. – Акустический журнал, 2024, т. 70, № 4, с. 156–169.