Работа современных авиационных и ракетных двигателей сопровождается шумом, превышающим по мощности рев бури, урагана и других естественных источников звука. Проблема борьбы с акустическими "загрязнениями" окружающей среды, вредными для здоровья людей, стала чрезвычайно важной. Вместе с тем сильные звуковые волны находят самые неожиданные полезные применения. Например, звук способен распространяться на огромные расстояния в морской среде. Это делает его незаменимым инструментом в изучении и освоении океана. Акустические волны широко используются в технологии - для осаждения промышленного дыма, очистки поверхностей, дегазации жидкостей, ускорения некоторых химических реакций. Но особенно интересно и важно то, что с повышением мощности звука начинают проявляться качественно новые, так называемые "нелинейные" эффекты, которые совершенно не наблюдались в слабых звуковых полях.

О чем идет речь?

Линейные (то есть слабые) волны могут распространяться, пересекаясь в пространстве и "не замечая" друг друга. Сильные же волны взаимодействуют между собой. Когда мощный звуковой пучок на своем пути встречает слабый сигнал, он приобретает "отпечаток" этой встречи - его характеристики меняются. На этом явлении основана работа нелинейной приемной антенны. Здесь нет обычно используемых зеркал или решеток. Роль антенны выполняет протяженный столб воды, в котором сконцентрирована энергия мощной звуковой волны.

Нелинейное взаимодействие волн используется и для излучения звука. Особенно полезными излучающие антенны такого рода оказались для морских исследований. Они позволили с большой точностью изучить рельеф дна, свойства грунта в придонных слоях моря. Организован массовый промышленный выпуск рыбопоисковых акустических локаторов, которые позволяют искать скопления рыбы у поверхности или дна моря, в устьях рек, на мелководье - там, где обычные локаторы неэффективны. Естественно, самые последние достижения ученых используются и в мире музыки, особенно на профессиональном уровне. К примеру, известный магазин акустики предлагает товары, которые 10-20 лет назад еще были перспективными разработками. А сегодня это - необходимые атрибуты для любой современной музыкальной группы (сабвуферы, акустические системы, саундбары).

В конце 1950-х - начале 60-х годов радиофизиками в Горьком, 9 также акустиками в Московском университете и Акустическом институте Академии наук СССР ставились первые эксперименты по наблюдению мощных ультразвуковых волн в жидкостях. Лет 10- 15 длился период, как принято говорить, бурного развития научных исследований, в результате которых сформировалось новое направление в физике - нелинейная акустика. Сегодня ее идеи и методы уже используются в других разделах науки и техники, промышленность выпускает приборы, действующие на принципиально новой основе. Примечательно, что эта объемная и многоплановая работа выполнена за сравнительно малый промежуток времени благодаря усилиям в основном одной группы людей - сотрудников МГУ, Акустического института, Институтов прикладной физики и общей физики АН СССР. Цикл трудов этой группы под названием "Разработка физических основ нелинейной акустики и ее приложений" выдвинут на соискание Государственной премии СССР за 1984 год.

Нелинейная акустика - это прежде всего новый раздел акустики, имеющий дело с мощными звуковыми волнами. Однако, как почти всякое современное научное направление, она сформировалась "на стыке" нескольких наук - радиофизики, механики, физики твердого тела, математики теории и ряда других.

Важный раздел работы - изучение генерации мощного шума потоками газа или жидкости. Авторами установлены механизмы образования шума вблизи границ и указаны пути его подавления. Уже реализованы на практике методы снижения шумов, возникающих при движении транспортных средств, шума вращающихся лопастей мощных вентиляционных установок.

Круг задач, изучаемых нелинейной акустикой, очень широк. Нелинейные акустические эффекты наблюдаются в различных природных средах - атмосфере, океане, в грунтах, в объектах космических масштабов.

Авторами работы выполнены пионерные физические эксперименты и теоретические исследования, написаны первые в мировой литературе монографии, учебники. Курсы по нелинейной акустике читаются в ведущих университетах и технических вузах страны. Приоритет авторов подтвержден дипломом на открытие, многочисленными авторскими свидетельствами. Ряд приборов и систем внедрен в серийное производство с высоким экономическим эффектом. Решающая роль авторов в создании нелинейной акустики бесспорна и признана научной общественностью во всем мире. Представляется, что "Разработка физических основ нелинейной акустики и ее приложений" вполне заслуживает присуждения Государственной премии СССР.