Проведен критический анализ исследований гидродинамики дельфинов, рыб и ластоногих в мире за последние 70 лет. Показано в сравнительном плане развитие биогидродинамических работ в бывшем СССР, России и других странах (в том числе в США). В СССР большое внимание уделялось изучению тонкой структуры пограничного слоя дельфинов и ластоногих. Такой подход наиболее информативен при получении биогидродинамической информации. В западных странах и США таких исследований до сих пор не проводилось. Представлены математические преобразования, с помощью которых получен набор расчетных формул для оперативной оценки гидродинамических сил и коэффициента полезного действия, развиваемых крылом, моделирующим хвостовую лопасть дельфина.

Дан краткий анализ исследований по воздействию волн цунами на преграды, идеализирующие основные типы морских гидротехнических сооружений. Рассмотрены непроницаемые преграды в виде вертикальной стенки, вертикальных цилиндров, а также частично заглубленных в воду преград прямоугольных очертаний. Приведены результаты исследований, полученные авторами. Проведенный анализ выполнен с целью разработки инженерных методик расчета волновых нагрузок.

В работе методом математического моделирования исследовано движение плавучей створки батопорта, которая перекрывает судопропускной канал за счет заполнения водой балластных цистерн. Для моделирования течения вязкой жидкости использован программный комплекс STAR-CD (разработчик Computational Dynamic, London). Проведен сопоставительный анализ движения батопорта с исходной формой поперечного сечения створки и створки с дополнительным конструктивным элементом (объемом плавучести), который изменяет структуру потока при приближении объекта ко дну и играет роль разрушителя крупномасштабных вихревых структур. Показано, что при определенном перепаде уровней жидкости (пороге устойчивости) начинаются незатухающие колебания створки. При этом значение порога устойчивости доработанной конструкции оказывается значительно выше. Представленные результаты позволяют определить пути увеличения порога устойчивости сооружения.

Используя возможности современной информационной технологии, проводится синтез устойчивой системы слежения за морским подвижным объектом, в которой корректно сочетаются робастные (устойчивые к аномальным измерениям) и адаптивные (возможным неучтенным возмущениям в динамике объекта) свойства. Приведены результаты статистического моделирования, подтверждающие эффективность синтезированных алгоритмов.

В работе исследуется вероятностная структура решений некоторых нелинейных стохастических уравнений как динамической базы формирования статистик на основе использования функциональных методов. Первоначально формируется общая методология определения характеристических функционалов (XФ) решений нелинейной динамической задачи в терминах XФ сторонних воздействий (источников). Метод используется для построения статистик решений [функционалов плотностей вероятности (ФПВ)] для определенного класса нелинейных уравнений, заданных в пространственно-временной области и подчиненных условиям причинности. Затем метод распространяется на одномерное нелинейное волновое уравнение. В итоге конструируются аналитические формы для XФ [ФПВ] решений в терминах XФ [ФПВ] сторонних случайных источников для гидрофизических и гидроакустических каналов передачи информации.

Рассмотрена задача моделирования процесса распространения волны звукового давления, создаваемой точечным источником в неограниченной неоднородной жидкой среде, скорость звука в которой непрерывно изменяется по координате и имеет минимум. Приведены результаты аналитического решения, полученные с помощью метода возмущений.

Обоснована актуальность создания морских тренажеров нового типа для решения исследовательских и проектных задач. Обсуждены гидродинамические проблемы их разработки и показаны перспективные направления решения, основанные на методах вычислительной гидродинамики. Приведены примеры математического и программного обеспечения для прогнозирования гидродинамических характеристик, необходимых для тренажеров нового типа.