连续波强激光武器的动态毁伤概率数学模型

在强激光武器的跟踪误差为均方可导、各态历经、零均值的正态过程的条件下,通过明晰的物理概念与严谨的数理演绎,导出了它的动态毁伤概率的级数表达式。通过算例探讨了动态毁伤概率的性质:它存在两个极大值所对应的随机穿越的自然频率,当跟踪系统工作在其中的非零频率上时,更具有快速反应能力;展现了跟踪误差的传递函数与动态毁伤概率间的定量关系。为论证、设计、检验强激光武器系统的动态毁伤概率提供了理论依据与技术支持。     

高重频双波长复合干扰激光器设计

为解决基频光高重频与倍频光高平均功率之间的矛盾,设计了一台干扰用高重频双波长复合输出激光器。静态仿真了泵浦源效率、激光晶体受热和受力分布、激光高斯模式特征,得到了该激光器的复合输出特性。动态仿真调Q频率、倍频晶体长度对复合输出的影响以及分析倍频晶体热效应,发现在泵浦功率和谐振腔结构不变的前提下,需先满足基频光高重频工作,再优化倍频晶体长度和控制倍频晶体温度可提高倍频光的输出功率。按上述仿真结论开展的验证实验结果表明:当磷酸氧钛钾晶体长度为12 mm、输出镜透过率为10%、重复频率为50 k Hz时,设计的激光器基频光平均功率为18. 98 W,倍频光平均功率为2. 22 W,与仿真结论一致。     

主稀释剂He预热对燃烧驱动DF激光器输出性能的影响分析

针对燃烧驱动连续波DF激光器,对仅预热主稀释剂He的情况下激光器的输出性能进行了理论分析和仿真研究,并与燃料常温条件的结果进行了对比分析。对于燃料体系为(H_2+NF_3+He)+D_2和(C_2H_4+NF_3+He)+D_2的DF激光器,在燃烧室产生的F原子流量不变的条件下,当主He预热至(1100 K,1300 K)时,激光器比功率较常温条件下分别约提高了(21%,24%)和(46%,56%),同时燃烧室所需的燃料消耗分别约减少了(25. 5%,29%)和(32%,36%)。在工程应用方面,主He可成功预热至800℃(1100 K)。因此,主He预热是有效且可行的燃料预热方案,有利于改善激光器的输出性能,为激光器的高效率和紧凑化发展进程提供新的技术路线。     

气态煤油超声速燃烧简化化学反应模型

为探究超燃冲压发动机燃烧室中煤油燃料燃烧的化学动力学过程,综合采用敏感性分析方法与路径分析方法,针对RP-3航空煤油三组分替代燃料的详细反应模型进行简化,建立一种适用于超声速燃烧流场数值模拟的新型26组分89反应简化燃烧反应模型。采用该简化燃烧模型对RP-3航空煤油替代燃料的点火、燃烧特性进行数值模拟,并与详细反应模型结果和试验数据进行对比校验。此外,将该简化燃烧模型与超声速燃烧流场计算方法相结合,数值分析了典型超燃冲压发动机燃烧室流场内化学动力学特性。研究结果表明：新型简化燃烧反应模型在不影响数值模拟精度的前提下,有效减少了反应组分与反应方程个数,提高了超声速复杂燃烧流场的数值模拟效率,并且能够准确获得烯烃、炔烃等重要中间燃烧产物以及小分子活性基团的空间分布规律,给出更全面的流场信息。     

渗硫层对网格化激光淬火表面摩擦磨损性能的影响

利用低温离子渗硫技术在CrMoCu合金铸铁网格化激光淬火表面制备了渗硫层,分析了其形貌组成与结构,考察了渗硫激光复合表面的摩擦学性能。结果表明:渗硫层表面疏松多孔,在淬火区域硫化物颗粒细小,结构致密,其相组成主要为FeS;在干摩擦条件下,渗硫层能降低网格化激光淬火表面的摩擦因数,提高其耐磨性能,其主要原因是硫化物及摩擦化学反应生成的氧化物能在摩擦表面形成边界润滑膜,抑制了磨粒磨损和粘着磨损,有效减弱了网格化激光淬火表面"摩擦台阶"效应。     

反应性树脂体系化学增黏和物理减黏机制的分离

采用等温差示扫描量热(DSC)法,研究了CTD-128环氧树脂与GA-327(DDM改性芳胺)的固化度-时间变化关系;采用AR2000EX型旋转流变仪,测试了上述体系的等温黏度-时间关系.比较等温条件下的固化度-时间关系和黏度-时间关系,建立了等温条件下的黏度-固化度的等时对应关系,结果表明在纯化学增黏机制影响下,树脂体系的黏度随固化度增加先缓慢增加,当固化度增大到一定程度后黏度快速增加.将等温条件下的黏度-固化度关系进行变换,得到恒定固化度下的黏度-温度关系,揭示了在物理减黏机制影响下,树脂体系黏度随温度的增加而降低,并且黏度降低幅度随固化度的增加而增大.两种黏度影响机制分离的实现,为反应性树脂体系实时黏度的准确预测提供了技术支持.     

纳米Fe_3O_4磁性流体的制备与测试

采用化学共沉淀法制备Fe_3O_4磁性纳米颗粒,用油酸作为分散剂制备出煤油基和二脂基磁性流体.用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射(XRD)测试分析颗粒的组成、结构、平均粒径,表明所制备的颗粒为纯净Fe_3O_4纳米粒子,其平均粒径小于15 nm,分布均匀.用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重法(TGA) 和导数热重量(DTG)分析法对磁性流体进行性能测试,结果表明磁性流体进行性能稳定,煤油基磁性流体工作温度应低于88.6 ℃,二脂基磁性流体的应低于236.0 ℃.     

激光驾束制导信息场检测系统设计

为了完成激光驾束制导信息场检测,根据信息场的参数,介绍了检测系统的设计方案和工作原理;基于误差设计理论,根据激光束传输特性,利用光学软件ZEMAX设计了激光信息场检测光学系统;通过信息场指令值和辐照度检测,实现信息场参数测试。该系统能在各种复杂条件下对多种型号炮射导弹的驾束信息场进行参数测试。     

激光防空武器杀伤概率*

针对高功率防空激光武器的射击特性,运用概率论讨论了激光武器"光弹"的杀伤概率。将单发"光弹"杀伤目标作为一随机事件,按先后分"光弹"击中目标中心点和"光弹"击中目标后对目标的损伤程度两个相互独立的事件,分别用射击误差和目标坐标杀伤概率表示。建立了计算射击误差和目标坐标杀伤概率模型,得到了单发"光弹"的杀伤概率,进而得到了对同一目标连射n发"光弹"的杀伤概率,并根据激光能量饱和密度划分了对目标的杀伤效果,即硬杀伤、软杀伤和干扰,对激光武器研制提供理论参考。     

自由电子激光的粒子模拟

文中简单介绍了自由电子激光粒子模拟方法,用■维完全相对论性电磁模程序模拟了相对论电子束通过回旋磁场产生电磁辐射的过程,并作了理论解释;研究了纵向引导磁场对能量转换效率的影响。