连续-脉冲复合激光毁伤金属材料分析与优化设计.pdf

第2卷 第4期V o l.2 N o.4 2 0 2 3年8月 J o u r n a l o f A r m y E n g i n e e r i n g U n i v e r s i t y o f P L A A u g.2 0 2 3连续 脉冲复合激光毁伤金属材料分析与优化设计魏靖松,陈 霞,朱孟真,刘 旭,谭朝勇,曹海源(陆军工程大学 军械士官学校,湖北 武汉 4 3 0 0 7 5)摘要:战术激光武器具有改变战争形态的潜力,是各军事强国优先研发的新概念武器。以连续激光作为光源的激光武器因较长的打击点驻留时间削弱了其战术应用价值,而连续-脉冲复合激光能够提高毁伤效能,有效应对多种军事目标。建立了连续激光与毫秒激光复合损伤金属材料的理论模型,理论分析了连续-脉冲复合激光与钢板的热力学过程。以0.2 c m钢板为目标靶材,用2 0 0 0 W连续激光和1 0 J、脉宽5 0 0 s脉冲激光进行复合毁伤模拟。靶材被连续激光照射3 s后出现明显熔池,后被脉冲激光照射产生不超过1.81 0-4 c m3的气化量,带来0.9 N的反冲力,剥离了熔池中的液态钢。建立了毁伤孔径与最低连续激光功率和最小脉冲能量之间的对应关系,可用于指导复合高效激光毁伤系统的设计,避免连续激光在对目标金属过度加热时浪费能量。关键词:激光武器;复合激光;激光毁伤;金属材料 中图分类号:T N 2 4 9D O I:1 0.1 2 0 1 8/j.i s s n.2 0 9 7-0 7 3 0.2 0 2 2 0 9 0 8 0 0 1A n a l y s i s a n d O p t i m a l D e s i g n o f E f f i c i e n t D a m a g eo f C o n t i n u o u s W a v e-P u l s e C o m b i n e d L a s e r o n M e t a l WE I J i n g s o n g,CHE N X i a,Z HU M e n g z h e n,L I U X u,T AN C h a o y o n g,C AO H a i y u a n(O r d n a n c e N C O A c a d e m y,A r m y E n g i n e e r i n g U n i v e r s i t y o f P L A,W u h a n,4 3 0 0 7 5,C h i n a)A b s t r a c t:W i t h t h e p o t e n t i a l t o t r a n s f o r m t h e w a r m o d a l i t y,t h e t a c t i c a l l a s e r w e a p o n i s t h e p r i o r i t y d e-v e l o p m e n t i n m i l i t a r y p o w e r s a s a n e w c o n c e p t w e a p o n.T h e l a s e r w e a p o n e m p l o y i n g a c o n t i n u o u s w a v e l a-s e r a s l i g h t s o u r c e r e q u i r e s a r e l a t i v e l y l o n g d w e l l t i m e,w h i c h w h i t t l e s d o w n i t s t a c t i c a l a p p l i c a t i o n.T h e c o n t i n u o u s w a v e-p u l s e c o m b i n e d l a s e r c a n s t r e n g t h e n d a m a g e e f f i c i e n c y t o d e a l w i t h m o r e m i l i t a r y t a r g e t s.T h e c a l o r i f i c a n d m e c h a n i c a l p r o c e s s t h a t t h e c o n t i n u o u s w a v e-p u l s e c o m b i n e d l a s e r a c t i n g o n m e t a l w a s a n a l y z e d w i t h a t h e o r y m o d e l.I n a s i m u l a t i o n,a 2 0 0 0 W c o n t i n u o u s w a v e l a s e r a n d a 1 0 J,5 0 0 s p u l s e-w i d t h l a s e r w a s c o m b i n e d t o w r e c k a 0.2 c m-t h i c k a r m o r p l a t e.A n o b v i o u s m o l t e n p o o l a p p e a r e d o n t h e t a r g e t a f t e r a 3-s e c o n d r a d i a t i o n o f c o n t i n u o u s w a v e l a s e r.T h e p o o l w a s s t r i p p e d b y t h e f o l l o w i n g p u l s e l a s e r w i t h a 0.9 N r e c o i l f o r c e,w h i c h g a s i f i e d n o t m o r e t h a n 1.81 0-4 c m3 m e t a l.T h e r e l a t i o n s h i p b e-t w e e n s t r i p p e d d i m e n s i o n o f m e t a l a n d l o w e s t p o w e r o f c o n t i n u o u s w a v e l a s e r a n d m i n i m u m e n e r g y o f p u l s e l a s e r w a s p r o p o s e d.T h e f i n d i n g s c a n b e u s e d i n d e s i g n o f t h e h i g h-e f f i c i e n c y c o m b i n e d l a s e r d a m a g e s y s t e m,a v o i d i n g p o w e r w a s t e o f c o n t i n u o u s w a v e l a s e r i n t h e e x c e s s i v e h e a t i n g o f m e t a l.K e y w o r d s:l a s e r w e a p o n;c o m b i n e d l a s e r;l a s e r d a m a g e;m e t a l 收稿日期:2 0 2 2-0 9-0 8基金项目:军内科研项目(KYWH J Q Z L 2 2 0 8,KYWH J W J K 1 7 0 2)。第一作者(通信作者):魏靖松,博士,讲师,主要研究高能固体激光器及应用。激光武器是有望改变现有战争形态的颠覆性武器,世界各国都在大力发展。受激光功率、亮度、体积、重量、功耗的限制以及大气的影响,近年来军事强国都将近程战术打击作为发展重点。打击目标主要有低空飞行的直升机、无人机、火箭弹等慢速飞行目标,以及各类平台上搭载的光电设备,这些目标材质多为金属,具有较强的导热性能1-4。目前激光武器均采用连续激光对目标局部加热毁伤的技术路线,金属的良好导热能力削弱了其作战效能。连续激光所要求的较长目标驻留时间削弱了其战术应用价值。如何提高激光对目标的毁伤效能是激光武器成功应用于金属目标的核心关键。前人在对激光打孔物理过程的研究中发现,孔是激光对金属的热与力复合作用形成的结果5-6。激光的一部分能量用于加热金属材料,破坏其结构使其熔化,而另一部分使金属材料气化和等离子化,力学效应在某些情况下起到了加速打孔过程的作用。因此,人们开始理论研究,并在实验上尝试通过多激光复合的方式放大这一作用,以期更好地达到各种加工目的7-1 6。激光复合的方式主要有连续激光、自由振荡的长脉冲激光和调Q短脉冲激光之间的组合,还有外加电场与激光的组合7-1 0。这些研究表明,对于材料的加工速度,多种激光复合方式都优于单一激光。可归结为目标在激光热效应作用下产生相变反应,通过外加力迅速将相变部分移除,加速了加工过程1 1。尤其当靶材为碳结构非金属时,复合激光的力学作用变得至关重要1 7。这种外加力主要源于靶材表面的气化或等离子化所产生的反冲力1 2-1 3。由于这种力量相对较小,因此选择激光复合的参数和加载时序就尤为重要1 4-1 6。尽管已经有许多 围绕复合 激光工业加 工 的 研 究 报道,但极少有学者将能量供应问题纳入研究范围。由于能量供给问题恰恰是激光武器军事应用无法回避的问题,因此在功率能量受限条件下,激光毁伤效果的最大化是激光武器设计和优化的重要研究课题。本文以激光武器对金属材质毁伤效能最大化为目标,借鉴前人的研究成果,建立连续激光与毫秒激光复合损伤金属材料的理论模型,理论分析连续 脉冲复合激光对钢板作用的热学和力学过程。通过对理论模型的数值模拟证明:复合激光具有增加材料激光吸收率、使材料非线性温升、增加脉冲激光的气化量和扩大熔穿效果的作用;与单独使用连续激光或脉冲激光相比,复合激光对金属材料的毁伤效率更高。1 复合激光与金属作用模型1.1 概述复合激光与金属的作用过程总体上可以分为熔化、气化和喷发3个阶段。首先,连续激光对金属进行定点加热;其次,金属在激光的作用下升温或发生相变后,将脉冲激光照射到金属被加热点上,金属在高功率密度脉冲激光的作用下产生气化现象;然后,金属气化产生的蒸气形成反冲力,推动液态金属从熔池脱离。复合激光对金属作用示意如图1所示。图1 复合激光与金属相互作用示意金属在被激光加热和打孔的过程中,其相关特性不断变化,激光与金属的相互作用连续且复杂,无法明确地区分金属变化过程的各个阶段。为了方便理论分析,作如下假设:(1)在连续激光对金属进行加热时,金属的吸收系数保持为环境温度下的吸收系数,当脉冲激光作用时,金属吸收系数取其在熔点时的数值;(2)脉冲激光在与金属的作用过程中,仅对其造成了熔化和气化,并未产生等离子体,且金属蒸气对于激光是透明的;(3)液态金属在蒸气反冲力的作用下按照层流的方式运动,并且其内部维持等熵状态,所有的动能都消耗在外部摩擦上,运动过程中忽略重力的影响。1.2 复合激光对金属的加热激光照射引起金属表层原子的振动,实现光能向热能的转化,通过原子间的热传导和热扩散作用,实现在一定区域内不同程度的温升。这个过程可用热传导方程描述,不同条件下热传导方程的形式有所不同。实验中,采用高斯空间分布的连续激光器对薄板形靶材进行加热,薄板温度随时间和空间的变化方程为1 8TB(r,t;h2)=I02C lt0dt14 t1+2e(-h2t1-r24 t1+2)(1)式中:为材料对激光的吸收率;I0为激光光斑中心处功率密度;为激光光斑的半径;为材料的密度;C为材料的比热容;l为板材的厚度;为材料的热扩散率;h2为材料的换热系数,h2=2H/k l,H为表面热导率(1 0-4 W/(c mK)量级),k为热导率;r为考察点距离光斑中心的距离。65 第2卷复合激光中的脉冲激光对金属同样具有加热作用。如果假设脉冲激光脉宽为、能量为EP,光强分布为均匀的脉冲激光,那么其所导致的温升可表示为TP=EP-Lm2Pl C2Pl(2)式中:为材料对脉冲激光的吸收率;Lm为材料的熔化潜热;P为激光光斑的半径;l 为脉冲作用时间内热量传导的深度,可以由热扩散率和脉宽表示为l=2。组合式(1)和式(2),得到复合激光对金属材料的加热表达式TS(r,t;h2)=I02C lt0dt14 t1+2e(-h2t1-r24 t1+2)+EP-Lm2Pl C2Pl(3)通过数值模拟可以得到复合激光对于钢板材料的加热温升情况,如图2所示。在模拟过程中,连续激光的功率为2 0 0 0 W,光斑直径为1 c m,强度呈高斯分布;脉冲激光的脉宽为5 0 0 s,脉冲能量为1 0 J,经过透镜聚焦后光斑直径为0.1 c m,假定强度为均匀分布。低碳钢目标靶材板厚度为0.2 c m,其主 要 热 物 性 参 数1 8为:=7.8 6 g/c m3,C=0.4 4 8 J/gK,=0.2 1 7 c m2/s,k=0.8 2 W/(c mK),H取11 0-4 W/(c mK)。由图2(a)可知:中心区域的温度高于周边区域,而且外围区域尽管没有激光直射,也在热传导的作用下产生温升;随着照射时间的增加,温度逐渐升高,当中心温度达到约1 8 0 0 K和3 2 0 0 K时,曲线两次在照射中心出现了一个平台,分别对应钢板的熔化温度和气化温度。这是因为钢板在熔化和气化相变过程中需要吸收大量的热量,而温度保持恒定。以连续激光照射2 s后加入一个脉冲激光为例,模拟了脉冲激光在复合过程中的加热作用,如图2(b)所示。假设脉冲激光照射位置距离光斑中心0.4 c m。该位置经过连续激光2 s的初步加热,有温升但仍没有达到熔化温度。脉冲激光作用区域小、功率密度高、作用时间短,由于热量来不及扩散使温度迅速上升,瞬间达到气化温度,因此能够在中心距0.4 c m位置观察到温度高达3 1 6 0 K的温度突变。由于脉冲激光在目标上的影响范围很小,因此其对目标其他位置的加热过程没有明显帮助,加热目标的工作仍需要由连续激光来完成。图2 不同激光辐照条件下钢板材料的温度分布1.3 复合激光对金属的气化脉冲激光在短时间内将能量投射到金属上,在小范围内迅速提高金属温度,造成金属的气化。金属在复合激光的作用下,被气化过程消耗金属的体积V可以表示为1 8V=(Ic w+Ip)Lv+C(Tv-TB)(4)式中:Ic w为气化过程中连续激光所注入的能量;Ip为脉冲激光所注入的能量;Lv为金属材料的气化潜热;Tv为金属的气化温度;TB为金属在前期被连续激光单独加热达到的温度;为温度TBTv时,金属对激光的吸收系数。结合式(1),能够获得金属在不同条件下,复合激光气化金属的体积。计算可得,在连续激光将金属加热到接近气化温度时,一个1 0 J脉冲能量的激光能够气化约1.81 0-4 c m3的钢板,是完全不用连续激光加热时所能够气化体积的2倍。但是,如果以 脉 冲 光 斑 直 径0.1 c m计 算,最 大 不 超 过1.81 0-4 c m3的 气 化 量 能 够 产 生 一 个 深 度 为0.0 2 3 c m的坑,远小于0.2 c m的钢板厚度。尽管气化量微小,气化深度很浅,但对于处于液态的金属来说,气化所带来的力却是难以忽略的,这也是引入脉冲激光进行复合的关键所在。75第4期 魏靖松,等:连续 脉冲复合激光毁伤金属材料分析与优化设计1.4 复合激光对金属材料的冲击气化所产生的金属蒸气对金属表面造成了反冲压力,在较低功率密度的激光照射下,产生大量的蒸气和微量的等离子体。此时金属蒸气是金属表面压力的主要来源。根据克努森层理论,金属表面的蒸气压力可以表示为Fp=mVvT(5)式中:mV为气化速率;vT为克努森层的末端速率。其中vT为1 9vT=148k TSma(6)式中:TS为金属表面温度;k为克努森常数;ma为金属的原子质量。气化速率mV可以由式(4)表示的气化体积换算得到。mV=(Pc w+Pp)Lv+C(Tv-TB)(7)式中:Pc w和Pp分别为连续激光和脉冲激光功率。将式(6)和式(7)代入式(5),可以得到复合激光蒸气反冲力的表达式为Fp=(Pc w+Pp)Lv+C(Tv-TB)k TS2 ma(8)结合式(3),能够得到不同时刻加入脉冲激光所带来的蒸气反冲力的情况,如图3所示。横坐标为脉冲激光的加入时刻相对于连续激光的延迟。当连续激光加热金属时间短于3 s时,脉冲激光产生的反冲力与延迟时间近似呈线性比例关系;当连续激光加热时间超过3 s后,脉冲激光所产生的反冲力不再增加。图3 钢铁蒸气的反冲力在得到了复合激光对金属毁伤的动力后,继续分析当金属被复合激光熔化后,蒸气反冲力推动液态金属的物理过程。液态金属可以看作具有黏性的流体,在忽略了内部摩擦消耗的情况下,根据动量守恒定律,其状态变化可以由N a v i e r-S t o k e s方程描述为ddt0vd0=0Fd0+A0ndA0(9)式中:0为金属熔化的范围;为液态金属的密度;v为运动速度;F为液态金属内部单位质量上受到的体积力;n为边界A0上单位面积所受的表面力。等号左边表示液态金属的动量变化,等号右边第一项表示液态金属所受场力(比如重力、磁力)的合力,第二项表示0的边界A0上所受表面力的合力。方程的物理意义为:考察范围0内物质所受的场力与其边界A0上表面力的合力是造成动量变化的原因。重力会对金属,特别是对液态金属造成持续的影响,但并不能左右激光打孔的结果。根据样品摆放方向与重力场之间的关系,重力起到助推或阻碍液态金属脱离原来位置的作用。在金属刚转入液态时,液态金属的表面张力总是能够抑制液态金属移位。为了便于分析,本文忽略重力和表面张力对液态金属的影响。液态金属从被蒸气推动到冷却静止这一过程的状态方程可以表示为m v=Fp(1 0 a)m v=t20A0Fs(t)dA0dt(1 0 b)式(1 0 a)表示一定质量m的液态金属在反冲压力Fp的作用下,在脉冲宽度时间内获得了速度v;式(1 0 b)表示液态金属在摩擦阻力Fs的作用下,经过t2时间完全静止。摩擦阻力表达式为Fs=dvdxA0(1 1)式中:A0为摩擦面积;v为运动速度;x为运动距离;为液态金属黏度。与温度的关系为2 0=2kBT t03eUkBT(1 2)式中:kB为波尔兹曼常数;T为液态金属温度;t0为原子在平衡位置的震动周期;为相邻原子的平均间距;U为黏流活化能。将式(1 2)代入式(1 1),可以得到摩擦阻力为Fs=2kBT t03eUkBTdvdxA0(1 3)在假设了被推动的液态金属内部是等熵状态后,速度梯度dv/dx退化为运动的液态金属与静止的固态金属之间的相对速度v,如果假设液态金属在短时间达到最终运动速率v,则根据式(1 0 a)可以认为85 第2卷v=Fp/m。而式(1 3)中的液态金属摩擦面积A0可以通过液态金属密度与m建立起如下的关系A0=(m)23(1 4)将v和A0代入式(1 3),可以得到阻力与运动的液态金属质量之间的关系为Fs=2kBT t03eUkBTFp(1)23(1m)13(1 5)由此可见,运动液态金属的质量为阻力的三阶小量。因此,对于少量的液态金属,其质量对于阻力的影响远不及液态金属温度T带来的影响大。如果将式(1 5)中的液态金属移动速率v和摩擦受力面积分别设定为常数1 0 0 c m/s和1 c m2,则可以算出不同的温度条件下,液态金属的阻力变化情况,如图4所示。从图中可以看出,液态金属所受到的阻力是随着金属的温度升高而呈指数减小的。对比图3所示的蒸气反冲力可以发现,阻力远远小于蒸气反冲力,在宏观上可以忽略不计。因此,可以认为复合激光对金属靶材的推动力全部转化为液态金属脱离原位置的动量。图4 液态金属的黏滞阻力2 复合激光毁伤实验为了验证复合激光对靶材的加速毁伤,在实验室搭建了复合激光实验平台。连续激光器的波长为1.0 6 m,功率为2 0 0 0 W,照射在靶材上的光斑直径约 为1 c m,强 度 分 布 为 高 斯 分 布。脉 宽 为0.5 m s的脉冲激光器波长同样为1.0 6 m,脉冲能量为1 0 J,经过透镜聚焦后光斑直径为0.1 c m。目标为厚度0.2 c m的低碳钢板。连续激光垂直照射钢板表面,脉冲激光聚焦在连续激光光斑中心位置,入射角与钢板表面法线夹角小于1 0,可以近似认为是垂直入射。实验示意如图5所示。分别用单独连续激光和复合激光进行照射钢板的对比实验,图6展示了两次实验的结果。单独连续激光作用过程中,可以观察到钢板靶材出现了先熔化后持续喷溅液态金属的现象,在激光照射的6 s内,钢板并未熔穿。图6(a)为靶材经烧蚀后的结果,可 以 看 到 大 于 光 斑 的 熔 化 区 域,直 径 约 为1.2 c m,中心区域出现了气化喷溅后的凹坑。当采用复合激光作用于靶材时,分别实验了在连续激光加热16 s后加入脉冲激光。经反复实验发现,当延迟时间小于3 s时,复合激光难以击穿靶材。这是因为靶材还没有得到充分的熔化,脉冲激光的反冲力无法造成有效毁伤。当延迟时间等于3 s时,复合激光能够形成一个直径约为0.8 c m的洞,与图2中3 s曲线所示的熔化范围符合得较好,实验结果如图6(b)所示。而当连续激光加载4 s或更长时间后再加入脉冲激光,复合激光所形成的孔洞略小于模拟结果的熔化范围,最大获得了约1.1 c m直径的孔。这主要是由于实验中金属的热传导和热交换速率略大于模拟中所用的理论参数,热量更快地传递到靶材周围和空气中,熔化区域扩散较慢。图5 复合激光实验示意 图6 复合毁伤对比实验结果3 复合激光毁伤效能最大化设计毁伤效能最大化是指在单位激光能量的作用下,使更多的金属材料脱离其初始位置,获得更显著的破坏效果。根据前面的模拟和实验结果可知,连续激光光斑照射范围内的金属较易在短时间内熔化,而光斑外围金属需要通过热传导的方式加热,升温慢。对于光斑内部已经熔化的金属,其初步转为液态后仍会持续充分相变并吸收大量能量。因此,为了使毁95第4期 魏靖松,等:连续 脉冲复合激光毁伤金属材料分析与优化设计伤效能最大化,一方面需要扩大连续激光光斑,短时间内熔化更多金属;另一方面避免对已熔化区域过度加热,并且合理设计脉冲激光注入能量,产生足够的蒸气压力使熔化的金属喷溅出去。模拟和实验结果表明,脉冲激光的加入时机非常重要,过早会无法产生毁伤效果,过晚会降低毁伤效率,光斑内金属刚好熔化时比较接近最佳脉冲加入时刻。从式(1)可以看出:在不改变目标特性和加热时长的情况下,改变激光的功率和光斑半径能够调整金属的熔化范围。由于目标的特性、尺寸、厚度以及环境的不同,最大化的计算结果也不同。本文以0.2 c m厚钢板为例,计算了连续激光加热3 s后引入1次脉冲激光所能产生的最大毁伤效果。通过计算机模拟,可以得到不同功率和光斑半径下的熔化范围最优解,如表1所示。根据式(8),结合表1中心温度和熔池半径参数,可以计算得到对脉冲激光的能量需求。表1 不同功率激光所能获得的最大熔池激光功率/W脉冲能量/J熔池半径/c m光斑半径/c m液态金属质量/g中心温度/K1 0 0 05.9 90.2 20.3 50.2 62 6 9 92 0 0 02 5.3 70.4 60.6 31.1 53 1 2 43 0 0 05 8.6 30.70.9 52.6 63 1 4 74 0 0 0 1 1 0.6 30.9 61.35.0 03 1 0 55 0 0 0 1 7 2.5 81.2 01.6 37.8 23 1 2 76 0 0 0 2 5 5.9 31.4 61.9 81 1.5 73 1 0 37 0 0 0 3 4 2.5 01.6 92.3 01 5.5 13 1 1 98 0 0 0 4 4 6.3 11.9 32.6 32 0.2 33 1 3 09 0 0 0 5 7 5.4 02.1 92.9 82 6.0 43 1 1 31 0 0 0 0 7 0 7.9 52.4 33.3 03 2.0 63 1 2 2 连续激光功率Pc w、脉冲激光能量E和熔池孔径d之间的关系曲线如图7所示,左侧蓝色曲线描述了连续激光功率与产生熔池半径之间的关系,右侧红色曲线则表示剥离熔化金属所需的最小脉冲激光能量。图7 金属剥离对复合激光的功率/能量需求由图7可知,随着连续激光功率的增加,脉冲激光能量也随之上涨。这是由于高功率激光熔化更多质量的金属,自然需要更大的脉冲能量提供更强的推动力。图7中的曲线可以看作功率、能量和毁伤孔径三者的关系:每一毁伤孔径唯一地对应一个最小功率和最小能量,单纯地增加功率或能量不会使毁伤效果增加。4 结论本文建立了复合激光对金属材料烧蚀的理论模型,描述了金属板材在复合激光照射下的温升、熔化和气化过程,以及蒸气反冲力和液态金属的黏滞阻力变 化。数 值 模 拟 结 果 显 示0.2 c m厚 钢 板 在2 0 0 0 W连续激光照射3 s后即产生明显的熔池,后续叠加1 0 J脉冲激光产生0.9 N的气化反冲力,可将熔池内液态金属清除。对复合激光毁伤效能最大化进行了设计,建立了连续激光功率、脉冲激光能量和金属毁伤孔径之间的对应关系。研究结果表明,复合激光中的连续激光对金属材料的作用不仅仅是加热作用,同时也改变着材料的光学和力学特性。随着温度的升高,金属对激光的吸收率增大,金属的屈服强度和黏度下降。这一系列变化都有利于脉冲激光对金属的毁伤作用。与单一类型激光作用相比,复合激光具有以下优点:(1)连续激光对金属材料的加热使其对脉冲激光的吸收率增大,同时降低了金属的屈服强度和黏度;(2)连续激光对金属的预加热作用使金属在脉冲激光的作用下更快地气化;脉冲激光用于气化金属的比例更大,气化量和蒸气反冲力也更大,增强脉冲激光所产生的力学效果;(3)复合激光减少了连续激光对金属目标的过度加热,节省了大量的能量,大幅减少了熔穿金属的能量消耗。参考文献:1 张冬燕,张洁.洛克希德马丁公司激光武器新进展J.光电技术应用,2 0 1 9,3 4(1):1-5.Z HAN G D o n g y a n,Z HAN G J i e.T h e l a t e s t d e v e l o p-m e n t o f l a s e r w e a p o n o f L o c k h e e d M a r t i nJ.E l e c t r o-O p t i c T e c h n o l o g y A p p l i c a t i o n,2 0 1 9,3 4(1):1-5.2 伍尚慧.美国高能激光武器最新发展现状及趋势J.军事文摘,2 0 2 0(5):4 0-4 4.WU S h a n g h u i.T h e l a t e s t d e v e l o p m e n t s t a t u s a n d t r e n d o f Am e r i c a n h i g h-e n e r g y l a s e r w e a p o n sJ.M i l-i t a r y D i g e s t,2 0 2 0(5):4 0-4 4.3 何奇毅,宗思光.舰载激光武器发展进展与思考J.06 第2卷激光与红外,2 0 1 7,4 7(1 2):1 4 5 5-1 4 6 0.HE Q i y i,Z ON G S i g u a n g.R e s e a r c h p r o g r e s s a n d c o n-s i d e r a t i o n o f s h i p b o r n e l a s e r w e a p o nJ.L a s e r&I n-f r a r e d,2 0 1 7,4 7(1 2):1 4 5 5-1 4 6 0.4 王茜,冯寒亮.德国莱茵金属公司高能激光的发展现状J.飞航导弹,2 0 1 7(7):3-8.W A N G Q i a n,F E N G H a n l i a n g.D e v e l o p m e n t s t a t u s o f h i g h e n e r g y l a s e r i n r h e i n m e t a l l c o m p a n y o f G e r m a n yJ.A e r o d y n a m i c M i s s i l e J o u r n a l,2 0 1 7(7):3-8.5 S EMAK V,MA T S UNAWA A.T h e r o l e o f r e c o i l p r e s s u r e i n e n e r g y b a l a n c e d u r i n g l a s e r m a t e r i a l s p r o-c e s s i n gJ.J o u r n a l o f P h y s i c s D:A p p l i e d P h y s i c s,1 9 9 7,3 0(1 8):2 5 4 1-2 5 5 2.6 V O N A L LM E N M.L a s e r d r i l l i n g v e l o c i t y i n m e t a l sJ.J o u r n a l o f A p p l i e d P h y s i c s,1 9 7 6,4 7(1 2):5 4 6 0-5 4 6 3.7 张宇栋.复合激光冲孔的理论与实验研究D.武汉:华中科技大学,2 0 1 9.Z HAN G Y u d o n g.T h e o r e t i c a l a n d e x p e r i m e n t a l s t u d i e s o n h y b r i d l a s e r p e r c u s s i o n d r i l l i n gD.W u h a n:H u a-z h o n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e&T e c h n o l o g y,2 0 1 9.8 Q I N Y F R S T E R D J,WE B E R R,e t a l.N u m e r i c a l s t u d y o f t h e d y n a m i c s o f t h e h o l e f o r m a t i o n d u r i n g d r i l l i n g w i t h c o m b i n e d m s a n d n s l a s e r p u l s e sJ.O p-t i c s&L a s e r T e c h n o l o g y,2 0 1 9,1 1 2:8-1 9.9 F A I S A L N,Z I N D A N I D,K UMA R K,e t a l.L a s e r m i-c r o m a c h i n i n g o f e n g i n e e r i n g m a t e r i a l s:A r e v i e wM.M i-c r o a n d N a n o M a c h i n i n g o f E n g i n e e r i n g M a t e r i a l s.C h a m:S p r i n g e r I n t e r n a t i o n a l P u b l i s h i n g,2 0 1 8:1 2 1-1 3 6.1 0闫鹏宇.电场对激光损伤铝靶材的影响研究D.长春:长春理工大学,2 0 2 0.Y A N P e n g y u.R e s e a r c h o n e f f e c t o f e l e c t r i c f i e l d o n l a s e r-d a m a g e d a l u m i n u m t a r g e t sD.C h a n g c h u n:C h a n g c h u n U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y.2 0 2 0.1 1T OWL E L C,MC KAY J A,S CHR I EMP F J T.T h e p e n e t r a t i o n o f t h i n m e t a l p l a t e s b y c o m b i n e d CW a n d p u l s e d-l a s e r r a d i a t i o nJ.J o u r n a l o f A p p l i e d P h y s i c s,1 9 7 9,5 0(6):4 3 9 1-4 3 9 3.1 2S EMAK V V,HO P K I N S J A,MC C AY M H,e t a l.A c o n c e p t f o r a h y d r o d y n a m i c m o d e l o f k e y h o l e f o r m a-t i o n a n d s u p p o r t d u r i n g l a s e r w e l d i n gC/I n t e r n a-t i o n a l C o n g r e s s o n A p p l i c a t i o n s o f L a s e r s&E l e c t r o-O p t i c s.O r l a n d o:L a s e r I n s t i t u t e o f Am e r i c a,1 9 9 4:6 4 1-6 5 0.1 3L OW D K Y,L I L,B Y R D P J.H y d r o d y n a m i c p h y s i-c a l m o d e l i n g o f l a s e r d r i l l i n gJ.J o u r n a l o f M a n u f a c-t u r i n g S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g,2 0 0 2,1 2 4(4):8 5 2-8 6 2.1 4R O B I N J E,NO R D I N P.I m p r o v e d c w l a s e r p e n e t r a-t i o n o f s o l i d s u s i n g a s u p e r i m p o s e d p u l s e d l a s e rJ.A p p l i e d P h y s i c s L e t t e r s,1 9 7 6,2 9(1):3-5.1 5肖婧,任钢,夏惠军,等.复合激光时序加载对毁伤效能的影响J.中国激光,2 0 1 9,4 6(1 1):1 5 4-1 6 0.X I AO J i n g,R E N G a n g,X I A H u i j u n,e t a l.I n f l u e n c e o f i r r a d i a t i o n t i m e s e q u e n c e o f c o m b i n e d l a s e r o n d a m-a g e e f f e c t i v e n e s sJ.C h i n e s e J o u r n a l o f L a s e r s,2 0 1 9,4 6(1 1):1 5 4-1 6 0.1 6许本志.复合激光打孔最佳匹配参数的理论与实验研究D.