一种用于激光打击光电跟踪设备的激光照明系统

为有效解决因目标与背景空间信噪比低或者目标因作用点温度升高而燃烧时的激光打击精度稳定性不足等问题,本文提出了一种用于激光打击光电跟踪设备的激光照明系统。以不影响光电跟踪设备成像效果为前提,提高了探测目标与背景空间的信噪比,并以空中的悬停目标及移动目标作为检测对象,验证了其对光电跟踪设备跟踪稳定性的提升;同时,配合在光电跟踪设备上安装窄带滤光片的方法抑制火焰成像,从而保证光电跟踪设备的稳定跟踪。

Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet Transparent Laser Ceramics Prepared by Co-precipitation Method

Transparent polycrystaUine neodymiumdoped yttrium aluminum garnet ceramics （Nd：YAG） with better chemical stability, excellent optical and high temperature mechanical property is becoming a new laser host material. The Nd：YAG precursor powders with loosely dispersed, slightly agglomerated and YAG cubic crystal phase were synthesized at 1100 ℃ by the co-precipitation method combined with the reverse strike,

Si_3N_4陶瓷激光加热辅助引弧微爆炸加工温度场仿真

介绍了激光加热辅助引弧微爆炸加工技术,建立了温度场数学模型,使用有限元分析软件计算出了加工Si3N4陶瓷时的温度场分布,并研究了工艺参数对温度场的影响。仿真结果表明:用激光加热辅助引弧微爆炸加工使加工温度得到提高,从单独使用引弧微爆炸加工的12 600℃提高到14 381℃;其最高温度随着激光功率的增大而升高,随光斑尺寸的增大而减小,随激光加热点距引弧微爆炸加工点距离的增大先增大后减小,随进给速度的增大而减小。研究结果为揭示激光加热辅助引弧微爆炸加工机理和选择合理工艺参数提供了理论依据。

基于模拟退火遗传算法激光冲击板材最大变形量优化研究

总结了激光冲击板材成形最大变形量的影响因素,基于模拟退火遗传算法技术,将板材最大变形量的影响因素分析问题表达为一类组合优化问题,建立了板材最大变形量的影响因素诊断知识库,设定了最大变形量的影响因素诊断控制参数,并采用模拟退火的适应度拉伸方法,探讨了有效地提高板材最大变形量的影响因素诊断准确率的优化方法。最后给出了试验最优解讨论分析。模拟退火遗传算法在本实验程序中收敛速度比简单遗传算法平均提高13.2%,识别准确性平均提高7.44%。试验表明:温度下级调节系数α必须尽量靠近0.985才能得到较理想解。基于八种影响因素产生的目标函数激光冲击板材最大变形量方法,可以在实际生产中有效利用此最佳工艺参数提高加工效率。

未来预警机面临的主要威胁及其对抗手段

论述了未来战场中预警机面临的主要威胁,包括远程面空武器、隐身战机及其发射的空空导弹等火力打击威胁,以及激光武器、高功率微波武器等新式武器威胁和赛博攻击威胁。提出了针对性的防护措施,其中对火力打击威胁提出了增强威胁态势感知和告警能力、协同防御和提升末端防御等体系防御概念;对赛博攻击提出了加强无线通信安全接入、网络攻击检测与防护、作战业务信息系统安全防护;对高功率武器提出了需要做好屏蔽防护、传输线防护和滤波防护,并针对火力打击分析了系统生存力。上述防护措施能使预警机的生存力得到较大提升。

激光-电弧复合焊接过程中高频干扰的消除

激光-电弧复合焊接过程中,由于引弧产生的高频干扰了激光器的控制系统,造成了激光和电弧不能实现复合焊接。通过分析研究高频引弧对焊接电源和激光器的干扰途径,采取相应的措施,有效地消除了高频干扰问题,成功实现了激光和电弧之间的复合焊接。

打击气压对激光快速成形TC4合金剪切带形成及发展的影响

采用分离式霍普金森杆系统,对激光快速成形TC4合金帽型试样进行不同打击气压下的动态压缩试验.采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等分析手段,研究了打击气压对其剪切带形成及发展的影响.结果表明,打击气压对激光快速成形TC4合金中所产生剪切带的形成及发展有较大的影响,随着打击气压的增大,剪切带宽度增大,且剪切带内的沿剪切方向的流线逐渐减弱;各种打击气压下,剪切带内均由细小晶粒组成,当打击气压为0.065 MPa时,剪切带内无动态再结晶晶粒,而其它气压下,剪切带内均出现了动态再结晶晶粒,且随打击气压的增大,再结晶晶粒比例增多,至气压为0.100 MPa时,剪切带内几乎由细小再结晶晶粒构成,计算显示,随打击气压的增大,剪切带内的绝热温升也随之增加.

大功率半导体激光器驱动电源保护电路设计

大功率半导体激光器驱动电源的关键是保护电路的设计。通过双限流电路和浪涌强制吸收或隔离保护电路的设计,解决了大功率半导体激光器驱动电源常见的浪涌冲击和电流恒定的难题。实验结果表明电流输出稳定度达到0.04%,浪涌被很好地抑制。

共沉淀法制备掺钕钇铝石榴石透明激光陶瓷的研究

掺钕钇铝石榴石(Nd∶YAG)多晶透明陶瓷具有良好的化学稳定性、光学性能和耐高温性能,是一种很有前途的激光工作物质。以Al(NO3).9H2O,Y2O3,Nd2O3和NH4HCO3为原料,(NH4)2SO4为静电稳定剂,正硅酸乙酯为添加剂,采用共沉淀法和反滴定方式于1100℃合成出分散均匀、团聚程度轻、YAG立方晶相的Nd∶YAG纳米前驱体粉末,经1700℃真空烧结5 h制备出Nd∶YAG透明陶瓷材料。采用TG-DTA,XRD,TEM,FT-PL和FEG-ESEM等测试手段对Nd∶YAG陶瓷材料进行了表征。研究结果表明:前驱体粉末在800℃时为无定型态,当温度达到890℃时析出大量的YAlO3(YAP)和少量的Y3Al5O12(YAG)晶体,当温度达到1012℃时就全部转化为YAG立方晶相;前驱体纳米粉末中存在团聚。Nd∶YAG陶瓷材料的激光工作波长为1.065μm,和相同组分的单晶相比存在轻微的红移现象;随着透射光波长的增加,透光率逐渐增加,在可见光区透光率约为45%,在近红外光区透光率约为58%。

引弧过程的物理特征

利用光谱诊断系统对TIG焊接触引弧阶段进行了观测.发现了该过程中存在着贡献电子的主体电离元素的变换现象.在引弧初始阶段,金属元素是电子的主要贡献者,而后则以保护气体元素激发提供电子为主.文中应用Hα谱线的Stark展宽计算了引弧阶段的电子密度,并通过对引弧过程这一可重复弛豫现象的讨论,分析了该过程的统计规律性.文中同时进行了激光辅助引弧和MIG焊引弧的对比试验,观察到引弧过程中亦存在着类似前述的规律.结果表明,焊接引弧的这一物理特征具有认识上的普遍适用性.

激光引信新技术研究

通过对现有激光引信探测手段和探测原理的分析,为应对未来战争的需求,提出一种新的激光引信技术——逆合成孔径成像激光引信。逆合成孔径成像激光引信能够在导弹高速运动的情况下,通过导弹与目标的相对运动完成对目标的瞬时成像并引导导弹完成对目标的精确打击,具有重要的军事应用价值。

美军机载武器的新发展

基于未来作战中目标、环境、任务使命和载机平台的变化,以及新的作战概念和作战方式的提出,本文分析了未来作战对机载武器的需求、未来机载武器面临的挑战及未来机载武器能力和技术的发展重点,梳理了美国空、海军近年来从改进现有机载武器、发展新的机载武器、探索未来机载武器能力概念、发展新的机载武器技术等几个方面,提高机载武器的空中作战能力(重点是空中优势能力和对地/海面目标精确打击能力),并归纳总结了新发展的机载武器所牵引的超高声速武器技术,机载激光/微波定向能武器技术,多弹/弹-机组网协同打击技术,可控、自适应、精确杀伤效应目标打击技术等主要关键技术。

机载激光制导武器发展综述

机载激光制导武器凭借其精度高,抗干扰能力强,结构简单以及效费比高等特点,在现代战争中发挥着重要的作用,已成为近距空对地打击的重要武器。通过对空地作战中使用机载激光制导武器的军事需求及发展现状分析,总结其特点,分析其关键技术,预判其发展趋势,为把握机载激光制导武器的发展方向,研究其在未来战场上的作战使用提供参考。

美国空军精确打击武器系统的发展态势

阐述了美国空军21世纪精确打击武器系统发展的总体架构,除了投入巨资研制、发展、采购大量中远程精确制导弹药之外,并将无人攻击飞机,机载激光武器纳入精确打击武器系统"俱乐部",还利用信息技术将精确打击武器与"网络中心战"系统相配合。

激光打孔背伤防护的蒙特卡罗模拟与实验研究

针对薄壁空腔零件在激光打孔过程中的背壁损伤问题,结合蒙特卡罗模拟和防护性能验证实验,分析了影响防护材料性能的关键因素。基于蒙特卡罗方法模拟了不同颗粒直径的防护材料对加工区域的交叉重叠阻挡率,根据阻挡率分布的统计特征,对于孔径为0.3 mm的激光打孔加工,优选20目(≈0.8 mm)作为最适合填充的颗粒粒度。利用纳秒脉冲激光加工系统开展了背伤防护材料的防护性能影响因子筛选试验设计(DOE),同时开展了针对合成颗粒石墨、绿碳化硅(SiC)、氧化锆(ZrO2)三种材料的击穿计时实验。结果表明:颗粒形态对防护性能具有显著影响,相较于球形颗粒,不规则多边形颗粒的防护性能更佳;黏合剂对防护性能的影响不显著;以SiC颗粒填充的防护材料的防护性能更优,击穿用时37.494 s。本研究为颗粒填充背伤防护材料提供了一种快速选型优化策略。

基于YOLO图像检测的激光时序控制与二次跟踪打击方法

在激光打击无人机过程中,主要依靠激光在目标飞控区域灼烧击穿目标外壳击中飞控区域致其坠落,能否精确打击目标飞控区是击落目标的关键,但长时间激光打击产生的火焰、烟雾会导致基于图像的目标检测与跟踪受到严重干扰,导致激光无法精确锁定无人机飞控区域,严重影响了实战击落概率。设计了一种打击方法,采用YOLO算法对目标图像进行检测,用检测结果控制激光出光时序并进行二次跟踪。实验表明所用打击方法能够将稳定度提高59%以上,跟踪策略的改良有效提高了击落无人机的能力。

激光加工薄壁腔体微孔的背伤及防护

针对采用激光加工涡轮叶片等薄壁腔体微孔时存在背伤的问题,采用填充材料阻隔法切断激光能量传输路径的方式进行背伤防护。研究了激光能量密度、激光束扫描速度以及离焦量等加工参数对背伤的影响规律。通过品质关键因素(CTQ)验证实验优选6种可行的背伤防护材料:聚氨酯(PUR)、流动聚丙烯酰胺(PAM)、石蜡、石墨、二氧化硅(SiO_(2))、碳化钨(WC)。选择PUR、PAM和石蜡三种防护材料填充7075铝合金薄壁腔体,进行微孔激光加工背伤防护实验研究。研究表明,填充防护材料的激光加工背伤坑深度相比未填充防护材料时有了大幅降低,流动PAM的背伤防护效果比PUR和石蜡的更好。当PAM的流速达到3.0 m/s时,所有0.5~3 mm间距的型腔在加工50 s以内都没有出现背伤。该研究成果可为后续进行激光打孔状态实时监测并及时关停激光的背伤防护方法提供依据,为实现涡轮叶片等薄壁腔体微孔的无背伤加工提供基础。

激光加热辅助引弧微爆炸加工工程陶瓷的试验研究

为验证激光加热辅助技术改善引弧微爆炸加工质量和提高加工效率的可行性,探索加工工艺参数对加工过程的影响规律,设计了激光加热辅助引弧微爆炸加工试验系统,并通过试验研究了工艺参数对材料去除率和崩碎的影响规律。试验结果表明:激光加热辅助引弧微爆炸加工陶瓷可以提高材料去除率,改善崩碎情况;加工效率随激光功率的增加而提高,随光斑尺寸的增大而降低,随距离的增加先提高后降低;崩碎随激光功率的增加而减少,随光斑尺寸的增大先减少后增多,随距离的增加先减少后增多。研究结果为激光加热辅助引弧微爆炸加工机理的研究和工艺参数的优化提供了参考依据。