Зверев Виталий Анатольевич
Зве́рев Вита́лий Анато́льевич (3.11.1924, Нижний Новгород – 6.3.2024, там же), российский учёный, член-корреспондент АН СССР (1979), советник РАН (2004), специалист в области радиофизики, акустики и гидроакустики, один из основателей Института прикладной физики РАН (ИПФ РАН). Профессор, доктор физико-математических наук.
После окончания средней школы (1941) Зверев поступил в Горьковский индустриальный (позже Политехнический) институт. В 1942 г. призван в армию: служил в войсках противовоздушной обороны на фронтах Великой Отечественной войны, занимался ремонтом радиолокационной техники. После демобилизации (1945) Зверев поступил на радиофизический факультет Горьковского государственного университета (ГГУ; ныне Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского, ННГУ). После его окончания (1950) получил специальность «радиофизик-исследователь» и продолжил обучение в аспирантуре ГГУ под руководством профессора Г. С. Горелика. В 1953 г. Зверев защитил кандидатскую диссертацию «Фазовый инвариант модулированного колебания», посвящённую вопросам высокоточных измерений дисперсии акустических волн с помощью модуляционного метода.
В 1956–1962 гг. заведовал кафедрой общей физики радиофизического факультета ГГУ, в 1962–1977 гг. возглавлял отдел «Исследование распространения волн в статистически неоднородных средах и радиофизические методы исследования вещества» Научно-исследовательского радиофизического института. В 1964 г. Зверев защитил докторскую диссертацию по специальной теме, включавшей в себя дальнейшую разработку фазового инварианта модулированного колебания, оптическую обработку сигналов, нелинейную акустику и их приложения. В 1967 г. ему присвоено звание профессора. В 1977 г. Зверев перешёл на работу в ИПФ АН СССР, где работал заместителем директора по научной работе (1977–1991) и заведующим отделом физической акустики (1977–2004). В 1979 г. Зверев избран членом-корреспондентом АН СССР. С 2004 г. советник РАН.
Зверев – один из представителей всемирно известной нижегородской школы радиофизики, для которой характерен глубокий анализ разнообразных физических явлений, выделение в них главных особенностей и применение в исследованиях единого подхода, основанного на использовании физических аналогий. Его научные исследования посвящены радиофизике, акустике, обработке сигналов с целью выделить их на фоне помех и шумов, медицинской диагностике. Зверев заложил основы таких научных направлений как нелинейная акустика, радиооптика, некогерентная оптическая обработка информации, низкочастотная гидроакустика, виброакустика, акустическая диагностика неоднородных сред и механических конструкций.
Своё первое научное исследование он выполнил, воплощая в жизнь идею М. А. Исаковича о дисперсии акустических волн в эмульсиях. Зверевым было установлено, что распространение модулированной волны в диспергирующей среде может быть описано с помощью одного параметра – фазового инварианта. На этой основе Зверевым был предложен и экспериментально реализован модуляционный метод измерения дисперсии звуковых волн, получивший дальнейшее развитие в исследованиях распространения звука в случайно-неоднородных средах.
Ещё одной страницей научной деятельности Зверева стали результаты его исследований в области взаимодействия акустических волн. Совместно с А. Г. Гореликом он разработал метод, позволяющий не только обнаруживать наличие весьма малой модуляции, вызванной взаимодействием звуковых волн в жидкостях, но и определять её характер. Совместно с А. И. Калачёвым Зверев выполнил количественные измерения нелинейного взаимодействия двух акустических волн в различных жидкостях, предложил и осуществил параметрический приём и параметрическое излучение звука (1969). Эти пионерские работы Зверева заложили практические основы нового раздела физической акустики – нелинейной акустики.
Другой цикл научных работ Зверева был посвящён разработке новых эффективных методов измерения спектров и корреляционных функций случайных колебаний и волн. Ранее теоретически было показано, что волна, распространяющаяся в среде, содержащей случайные неоднородности, должна иметь дисперсию. Способ измерения дисперсии, предложенный Зверевым, позволяет определять пространственные спектры неоднородностей, размеры отдельных тел, на которых происходит дифракция волн. Полученные в этом направлении результаты были успешно применены Зверевым и его сотрудниками при решении важных задач прикладной гидроакустики, в том числе:
генерация акустических волн в океанических волноводах различными источниками;
классификация подводных источников звука и оценка их характеристик;
разработка параметрических приёмников и излучателей звука, сочетающих малые габариты с высокой направленностью;
распространение низкочастотных сигналов в мелком море;
построение различного типа гидроакустических антенн с последующей пространственно-временной обработкой сигналов.
Начиная с 1977 г. работы коллектива под руководством Зверева по гидроакустической тематике были продолжены в ИПФ АН СССР (создан в 1977 под руководством академика А. В. Гапонова-Грехова). К ним также добавились исследования в области обработки информации. Ещё в 1958 г. Зверевым были предложены оригинальные идеи создания некогерентных оптических вычислительных систем, которые получили развитие в разработке им новых принципов и приборов спектрально-корреляционного анализа сигналов с помощью некогерентного света, некоторые из таких приборов были внедрены в промышленность. В частности, были созданы приборы, не имевшие мировых аналогов как по быстродействию, так и по объёму обрабатываемой информации. Эти разработки нашли практическое применение в оптической спектроскопии, диагностике автомобильных коробок передач, вибраций самолётных конструкций и медицине. В частности, Зверевым в соавторстве с медиками был предложен новый диагностический метод в кардиологии – спектральная баллистокардиография, нашедший применение в космической медицине.
Результаты, полученные коллективом Зверева в области оптических методов обработки информации, отражены в монографии «Оптические анализаторы» (в соавторстве с Е. Ф. Орловым, 1971). Изложение физических основ формирования изображений волновыми полями, начатое в пионерской монографии «Радиооптика» (1975), затем было продолжено в монографиях «Физические основы формирования изображений волновыми полями» (1998), «Выделение сигналов из помех численными методами» (в соавторстве с А. А. Стромковым, 2001), «Формирование изображений акустических источников в мелком море» (2019).
Дальнейшее развитие разработанных методов и средств в области гидроакустики принесло результаты и в других направлениях. Например, работы Зверева по апертурному синтезу антенн привели к разработке теории слухового восприятия и способов значительного улучшения и объективного контроля качества звуковоспроизведения. На основе этих разработок промышленность СССР в 1970-х гг. освоила серийный выпуск высококачественной звуковоспроизводящей техники, использовавшейся в различных помещениях (в кабинетах, музеях, конференц-залах и пр.).
Зверевым также выполнен цикл работ, направленных на решение проблемы акустического видения путём использования специальных методов обработки изображений в условиях малоуглового рассеяния звуковых волн. В 1990-х гг. он предложил метод акустического тёмного поля, позволяющий выделять слабые сигналы рассеивающих объектов на фоне мощного прямого излучения, что составляет основу метода гидролокации на просвет. В поставленных вместе со своими сотрудниками натурных экспериментах были детально изучены особенности метода в различных ситуациях. В 2000-х гг. Зверев активно занимался вопросами акустического видения с помощью методов обращения волнового фронта и обращения времени.
Зверев сочетает интенсивную научную работу с преподаванием в ННГУ имени Н. И. Лобачевского. Им были разработаны оригинальные курсы лекций по статистической радиофизике, акустике и физическим основам формирования изображений волновыми полями (радиооптике). Почётный профессор ННГУ имени Н. И. Лобачевского, почётный член Российского акустического общества.
Зверев входил в состав редколлегии «Акустического журнала», журнала «Известия высших учебных заведений. Радиофизика», был председателем секции Научного совета РАН по комплексной проблеме «гидрофизика», членом ряда диссертационных советов. Зверев является лидером научной школы ИПФ РАН в области акустической диагностики неоднородных сред и сложных конструкций. Воспитал множество учеников, среди которых 20 кандидатов и докторов наук.
За разработку фундаментальных основ нелинейной акустики и её приложений удостоен Государственной премии СССР (в составе коллектива, 1985). Награждён орденом Трудового Красного Знамени.