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标题: 鱼鳞甲转世了 [打印本页]

作者: 晨枫    时间: 2022-1-15 09:51
标题: 鱼鳞甲转世了
欧洲古代骑士用整体甲和锁子甲比较多,中国和日本古代用鱼鳞甲比较多。哪个更加管用说不好,双方没有对砍过,但现在防弹衣都是整体甲的。1月15日《南华早报》报导,湖南大学土木工程学院建材中心主任朱德举教授领导的团队在《复合材料学报》上发表论文,描述新研制的鱼鳞甲可在15米距离上挡住7.62毫米穿甲燃烧弹的射击,这很厉害了。) Z; B' D$ `8 B: g

8 Z* J$ X. f- i能挡住手枪弹的防弹衣已经不稀奇了,但7.62毫米子弹(哪怕是AK47的中等威力弹而不是北约或者俄制全威力弹)就是不同的问题了,意义也大得多。能挡手枪弹的防弹衣对警察比较有用,这一般也能挡住近炸的炮弹弹片。但战斗士兵需要能挡住突击步枪子弹的防弹衣,能挡住7.62毫米弹就能挡住小口径弹。6 d7 ~) ?  i/ ~4 g* r& C

- Q7 m2 u# G: L' }朱德举的团队受到草鱼鱼鳞的启发,据说这是保护性特别好的鱼鳞,每一片由硬质的表层和弹性的底层组成,按特别的角度斜叠而成,遇到尖物穿刺时,会拧转和把压力分散到其他鳞片而耗散能量,很难刺穿,遭到其他更加凶猛的鱼类的攻击的时候,常常能够全身而退。朱德举的团队研究了其他鱼类和动物的鳞甲,包括穿山甲、鳄鱼等,发现都不如草鱼的鱼鳞。0 X/ a9 E4 c, r1 q: I2 [

! v0 Z1 x6 a* M! c5 f0 H" }2020年,团队研制成能抵挡手枪弹的鱼鳞甲。现在,鱼鳞甲升级到能抵挡7.62毫米穿甲燃烧弹。报导没有详细说是哪一种7.62毫米弹,但提到子弹速度3倍于音速。AK-47的7.62毫米中等威力弹的初速只有2倍多的音速,可以排出。俄制7.62x54毫米全威力弹用SVD狙击步枪或者PK机枪发射时,初速也只有2.5倍音速。Accuracy International的7.62毫米狙击步枪发射的北约7.62x51毫米全威力弹也低于3倍音速,但最接近,基本数据也是普通子弹,穿甲燃烧弹的初速可能更高,估计就是它了。
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这是很了不起的。在2000年,美国的Pinnacle装甲公司研制了“龙甲”鱼鳞甲,号称能抵挡7.62毫米中等威力弹(AK-47弹),而且是普通子弹,不是穿甲弹。美国军方大喜过望,但在签约时发现,在高温、潮湿、剧烈运动等实战条件使得“龙甲”粘合剂失效,叠合变形,实际防弹能力大大下降。合同取消,10年索赔官司后,Pinnacle装甲倒闭了。
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8 R- K" i  k$ y3 I4 }- M朱德举团队在防手枪弹的防弹衣基础上,通过大量的计算、仿真、测试、选材,最后确认:硬质表面材料被击中后,破碎越彻底,吸能也越好。最后选用碳化硅,这是可与金刚钻相媲美的硬质材料。
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研究发现,在理想情况下,最好一片鳞甲的硬质表面直接粉碎、气化,坚韧的弹性底层吸收剩余能量。子弹还要击中下一层鳞片的硬质表层,然后还有一层弹性底层。两层鱼鳞甲下来,7.62毫米全威力穿甲燃烧弹也没了脾气,橡胶靶板上留下不超过20毫米的凹陷。试验中,持续射击会导致凹陷增加,这个没有办法,什么装甲也顶不住盯着打。
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4 k" v$ P" R) H子弹击中鱼鳞甲后的压力分布' W- n) p" o. U3 M0 N$ U5 q& i

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+ c: {( B: {1 y/ u鱼鳞甲背击中后的状态,左为弹性背层,右为X光和照片,可以看到,背层不是均质的,是某种纤维复合材料
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8 ?! j4 A- }% L- J
. L" i+ h0 k# }/ E# C计算机模拟的击中过程
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) X8 d3 c5 C/ L5 f$ y. F整体甲最大的问题还不是重量,而是与人体很难匹配。要么特别庞大、沉重,要么只能覆盖重要部位,而留下不少无防护的身体表面。鱼鳞甲的柔韧性好得多,也因此可以合体,轻得多,实际保护效果也好得多。7 P) R( @4 a. l; c

, J# K- k' S7 }6 U. i" v1 v好玩的是百度上关于朱德举的介绍。
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朱德举,博士导师,教授,担任建材中心主任、绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室、湖南省绿色先进土木工程材料国际科技创新合作基地副主任。! \9 }( |3 V& J+ N, z2 [
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研究方向编辑:! u" ^( i# e# s3 G1 @( x
高性能纤维/织物增强水泥基复合材料
& i1 C( g9 K( l. N6 o. V防弹高性能纤维布的力学特性和有限元分析
  K/ p$ O9 W0 P1 L1 M生物材料和仿生材料的力学行为及多尺度计算分析7 `. b6 S! ?, q; c  ]
冲击和高应变率试验技术
' a4 z& ]; x. Y2 Y' {( t1 `' {
; {) z& ]& T! f( j/ r" f; Y人物经历
) L' k) s& `  A5 V7 X* e教授, 湖南大学土木工程学院, 长沙,中国,2012–至今2 C" [( L6 c! s% _! F# e
博士后(生物/仿生材料), 麦吉尔大学,加拿大, 2010–2011
, e' \4 p0 b' \博士(结构/材料工程), 亚利桑那州立大学, 美国, 2006–2009
( S  d) k0 m5 B4 N  m: t' _论文题目:Experimental Study and Finite Element Modeling of Woven Fabrics
6 P3 B- t+ J: s& I% A) M0 g研究生(岩土地震工程), 阿拉斯加大学, 美国, 2004–20058 D& \1 \6 I' l% e0 c4 v, }, y
本科和硕士(交通土建工程), 东北林业大学, 哈尔滨, 中国, 1997–2003
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7 J+ T! L2 _% V9 W; U$ x% A科研项目" Z4 B' ~" t/ x+ O/ M$ E" z
国家自然科学基金重点项目,U1806225,“海洋环境下高耐久FRP筋海水海砂混凝土材料与结构设计基础理论研究”,2019-2022,主持(在研)
6 u0 x1 B2 S7 m6 s3 b8 i国防科技创新特区,19-H863-03-ZT-003-026-01,“xxx”,2019-2020,主持(在研)& t# M& U, `% r# H" }3 X, T' |; e
国家自然科学基金面上项目,51778220,“动态荷载与温度耦合作用下织物增强混凝土的损伤机理研究”,2018-2021,主持(在研)
/ X0 ?/ O0 T9 z  z3 Z湖湘高层次人才聚集工程-创新人才,2018RS3057,2018-2020,主持(在研)
# g9 W* k; T" p% {' A/ g国家重点研发计划绿色建筑及建筑工业化重点专项,2017YFC0703006,“高性能纤维增强复合材料与新型结构关键技术研究与应用”-课题六“大拉力纤维增强复合材料索、锚具、连接件及其轻量化大跨结构体系研究”,2017-2020,研究骨干(子课题负责人)(在研)/ ]& X, F  s. a' h" g2 }
国家自然科学基金重点项目,51638008,“绿色低碳地聚物混凝土材料和结构设计的基础研究”,2017-2021,研究骨干(排名第三,在研)( M+ |; [2 o- Z, G
湖南省重点研发计划项目,2017GK2130,“仿生柔性全身防护装具的设计与制备关键技术研究”,2017-2020,主持(在研)" F9 d' Q  Z- ?4 E
国防科技创新特区,17-H863-03-ZT-003-008-06 ,“xxx”,2017-2018,主持(已结题)! `, G0 \6 t  K: J. w
湖南省战略性新兴产业科技攻关与重大科技成果转化项目,2016GK4016,“纤维编织网增强混凝土材料与复合结构的关键技术研究与应用示范”,2016-2018,首席专家(已结题)
- z; D. ]3 `, B2 O. y% I+ i装备预研教育部联合基金青年人才基金项目,6141A02033602,“基于鳞片仿生的柔性防护装具关键技术研究”,2016-2017,主持(已结题)+ E# J0 {4 m" e; w" o- d
湖南省科技计划重点项目-国际与区域科技合作,2014WK2026,“高性能仿生防护墙的性能研究”,2014-2016,主持(已结题)  \# A  c4 h6 {' D
教育部留学回国人员科研启动基金(第48批),“鱼鳞片多尺度力学行为的实验研究”,2014-2015,主持(已结题): b9 E" ~5 x8 }1 d
湖南大学交叉学科研究项目,“仿生高性能防护墙的试验与理论研究”,2013-2014,主持(已结题)
+ }) g- Q9 B8 Z( N3 I: |! u3 M; j/ f国家重点基础研究发展计划(973),2012CB026200,“应用FRP实现重大工程结构高性能与长寿命的基础研究”-课题四“FRP及其增强结构在极端荷载下的动力响应及控制方法研究”,2012-2016,研究骨干(已结题)
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2 X- T2 g" y# \3 Q" K6 D农林部果然是人狠话不多的地方。
4 z* N0 A, L, l$ r1 p9 M7 f8 i- C) ^5 P: |. L
另外,坊间说得没错:公开发表的都是已结题的项目。
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2022-1-15 10:40
本帖最后由 鳕鱼邪恶 于 2022-1-15 10:44 编辑 2 x7 m/ K# k) N& \1 Z

3 P% G" Z% ], e2 m8 A9 v' T9 E" P2 n原来是美加培养的人才。。如果留在美国,不知道是会发财还是被陷害~2 W2 T' V% ]' |* o5 N7 K

. U# Y4 Q7 p6 @1 f* J龙甲倒了?怪不得没消息了。估计是欺骗了美军。
作者: 晨枫    时间: 2022-1-15 11:25
鳕鱼邪恶 发表于 2022-1-14 20:40
# r" y- X; Z7 n. z原来是美加培养的人才。。如果留在美国,不知道是会发财还是被陷害~- q( u6 _+ }5 t$ z8 d- |9 C

9 L1 z; {$ Z' w% p" u8 o龙甲倒了?怪不得没消息了。估计是欺 ...

' I+ v; t3 k# s6 \要是他做这样的项目还和国内有联系,估计进去了。
作者: mezhan    时间: 2022-1-16 08:10
鳕鱼邪恶 发表于 2022-1-15 10:40
3 Z7 A$ h# y; Y9 I/ F- O; E原来是美加培养的人才。。如果留在美国,不知道是会发财还是被陷害~
( z( |: x' |3 n# b! N0 M8 P5 @$ _1 i- d1 `  T9 V. S9 x9 r  \. A
龙甲倒了?怪不得没消息了。估计是欺 ...

9 p4 Z, Q9 s, m20 年前还有可能
, d5 h5 F/ O* @/ s10 年前已不可能
作者: 东湖珞珈    时间: 2022-1-16 10:18
本帖最后由 东湖珞珈 于 2022-1-16 10:32 编辑
3 u8 j- {0 B( w/ e1 m8 [" S5 A' y& V0 Y1 p0 S) x
毛估估,最普通的7.62NATO弹的枪口动能差不多是3500焦耳,15米外消减一点,怎么也有3300焦耳吧?
5 J7 t. r: ~; ~& y3 a" |5 T1 s这柔性的铠甲能挡弹头不打穿,不知道能消耗掉多少能量?
' B2 A! t7 _7 q计算机模拟那张图表现的是后面有硬支撑吧?或者故意的没有显示150微秒以后的变形。若是人体,那一枪打来,软甲后缩变形,如同大锤当胸敲击,不知道内脏有多少破损?
. s& ^: q" \; h+ T4 g直觉是铠甲还是不能软,得有相当的硬度撑起。否则当胸一大锤还是骨头器脏受损,在体液的冲击下,肝胆俱裂内部大出血那也是没有救的6 D3 c* U- G3 O- {

# O* X" _8 p6 P; ]美帝这边的分级是这样的:2 f" U5 N* E# X- j6 J8 q  o

8 H" ^; z2 v3 D2 {7 C9 ~Level IIIA: Tested to stop .357 SIG and .44 Magnum ammunition fired from longer barrel handguns. Does not include rifle ammunition protection.
; U" ^* d, Z8 _3 w: I
- A" y2 u0 R. n, x# Y: \; n  xLevel III: Tested to stop 7.62mm FMJ lead core rifle ammunition. 5.56/.223 JHP ammunition with lead cores typically used for hunting and target shooting can be stopped with Level III hard body armor.9 ?& G& U$ {% F5 Y2 L# P

3 O$ R$ ?2 H% K0 J5 }5 z4 nLevel IV: Tested to stop .30cal steel core armor piercing rifle ammunition. Level IV is the best choice for stopping military-grade 5.56/.223 FMJ, M855 ammunition, made with steel or partial steel core.
5 L/ b0 P' J) x5 V! Q  Z
% [3 M1 V- M4 E0 Z, l四级的不是没有,只是比较笨重了。我自己只用3A级的硬插片,很轻便,像一面弧形的盾牌一样,前后护心镜的概念
作者: 晨枫    时间: 2022-1-16 11:23
东湖珞珈 发表于 2022-1-15 20:18  x* t. N* y: o4 G( U
毛估估,最普通的7.62NATO弹的枪口动能差不多是3500焦耳,15米外消减一点,怎么也有3300焦耳吧?" K: g9 y4 m, @8 @8 C( A
这柔性的 ...

" [: ?1 }  L  v8 J% v计算机模拟不知道,实测是橡胶墙板。; G4 I- L8 p' _
8 ^  R3 e" k- j. ~6 J  @1 g6 D, f
对照美标,这应该达到4级了。
作者: 蓦然回首    时间: 2022-1-21 10:38
我怎么记得国内很早就有鱼鳞甲防弹衣,还出口过。这次就是把钢质甲片换成复合的了




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