Решение современных проблем науки и техники требует выхода за пределы концепции сплошной среды и классической гидродинамики в частности. В ответ на эти требования на основе статистической механики, теории нелинейных операторных систем и методов теории адаптивного управления разработана нелокальная гидродинамика неравновесных процессов. Включение самоорганизации и саморегуляции как необходимых элементов замыкания математической модели приводит к дискретным спектрам структур и структурным переходам в системе. Применение нового подхода к задачам обтекания и распространения волн позволяет описать те эффекты, которые невозможно объяснить в рамках классической гидродинамики.

Изложены концепция создания и основные свойства интегрированных сетевых систем подводного наблюдения. Охарактеризованы варианты построения таких систем и их новые качества.

Представлены результаты экспериментальных исследований биосенсорной системы дельфинов, использующих акустический канал для поиска и распознавания подводных объектов, ориентации в трехмерном пространстве и подводной связи между особями. Анализируется работа сонара дельфина Tursiops trunсatus в сложных условиях акустических помех. Показано, что основными механизмами, обеспечивающими помехозащищенность сонара дельфина является: излучение широкополосных импульсов с нулевой несущей, использование пачек импульсов (накопление), переменной частоты следования пачек импульсов (временная селекция) и пачек импульсов с интервальновременным кодированием. Рассмотрены возможные пути построения широкополосных гидроакустических преобразователей и антенн, способных излучать акустические сигналы подобные эхолокационным импульсам китообразных. Анализируется работа двух электрически управляемых моделей широкополосных преобразователей: стержневого с фазированным возбуждением секций и волноводного типа в виде соосного набора пьезоактивных колец. Приводятся некоторые результаты решения задач синтеза и анализа для этих моделей преобразователей. Показана возможность обеспечения ими полосы пропускания соответственно 1.5–2; 2–3 октавы и более.

Исследуются наиболее эффективные известные методы синтезирования апертуры в гидроакустике, предлагается метод синтезирования для широкополосных сигналов. Описывается программа SynApp для сравнительного анализа различных методов. Приводятся результаты экспериментального исследования процесса синтезирования апертуры с использованием тестовых сигналов, сгенерированных в программе, и сигналов, полученных с реальной гибкой протяженной буксируемой антенной (ГПБА). Делается вывод о перспективности синтеза апертуры в гидроакустике.

Приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований нелинейных явлений в акустике. Показано, что использование этих явлений позволяет создавать гидроакустические приборы и комплексы для поиска подводных и заиленных объектов, подводного наблюдения, разведки минеральных и биологических ресурсов, мониторинга океанской среды. Приводятся характеристики параметрических приборов и рассматриваются результаты их применений для решения различных задач гидроакустики. Обсуждаются пути совершенствования и принципы построения гидроакустических средств, использующих методы нелинейной акустики.

Представлены результаты, полученные в Сибирском государственном университете телекоммуникаций и информатики (СибГУТИ), в исследованиях сетей для подводного мониторинга. Сообщается о разработке и мелкосерийном производстве ряда унифицированных модулей аппаратуры гидроакустической связи, управления и навигации, которые предназначены для работы в ближней зоне и используются в университете при проведении экспериментальных исследований в области подводных сетевых технологий. Указанные модули могут служить основой для решения широкого класса подводных исследовательских и производственных задач.

Рассмотрены основные этапы и перспективные направления развития корабельной гидромеханики. Продемонстрирована эффективность компьютерных технологий в гидродинамическом и инженерном анализах. Обоснована необходимость их более широкого использования в кораблестроении.

Приведен аналитический обзор перспектив использования мобильных подводных роботов (МПР) в решении ряда военно-морских задач: противоминные, разведка, охрана портов, гаваней, морских рубежей, целеуказания и освещения подводной обстановки. Рассмотрены возможные технологии решения указанных задач с использованием мобильной подводной робототехники.

Рассмотрена проблема активного гашения низкочастотных звуковых колебаний. Отмечается необходимость решения в связи с низкой эффективностью пассивных методов и средств. Обсуждаются результаты разработки алгоритмов и технических средств для активного подавления звуковых сигналов в водной и воздушной средах. Отмечается важность обеспечения скрытности объектов и экологической безопасности обслуживающего персонала. Показана реальная возможность подавления низкочастотных дискретных составляющих на величину не менее 8–15 дБ и снижения уровня в широкой полосе частот не менее 6–8 дБ. Подавление уровней дискретных составляющих одновременно искажает классификационные признаки объектов.

Приводятся история использования морских млекопитающих (ММ) в качестве помощников человека, место и время создания Океанариума ВМФ СССР, основные задачи МГУ им. М.В. Ломоносова, привлеченного к исследованиям способностей дельфинов. Рассказано о создании МГУ биотехнической системы подводного поиска (ПП), об активной работе США в области служебного использования ММ. Показано, что эффективность и экономичность ПП с использованием ММ на порядки превышает соответствующие показатели проведения ПП водолазами и техническими средствами. Дается прогноз перспектив развития биотехнических систем, говорится о необходимости создания в России Федеральной базы для работы с ММ.